Etude Hydrogeophysique Dans La Region Diana

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO ---oOo---

DEPARTEMENT MINES Formation Doctorale Génie Minéral

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies

Option : génie minéral

ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE D ANS LA PrésentéREGION et soutenu DIANA par :

ADINANE Omar

Présenté par

ADINANE Omar

Le 24 janvier 2011

Devant les membres du jury

Président

Pr. RANDRIANJA Roger Rapporteur

Dr. RAKOTO Heritiana

Examinateur

Pr. RASOLOMANANA Eddy

Janvier 2011

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO ---oOo---

DEPARTEMENT MINES Formation Doctorale Génie Minéral

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies

Option : génie minéral

ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE D ANS LA PrésentéeREGION et soutenue DIANA par :

ADINANE Omar

Le 24 janvier 2011

Devant les membres du jury

Président

Pr. RANDRIANJA Roger, Enseignant-chercheur à l’ESPA Rapporteur Dr. RAKOTO Heritiana, Enseignant-chercheur à la Faculté des Sciences

Examinateur

Pr. RASOLOMANANA Eddy, Enseignant-chercheur à l’ESPA

Janvier 2011

Sommaire

SOMMAIRE SOMMAIRE ------I LISTE DES TABLEAUX ------III LISTE DES FIGURES ------III LISTE DES ABREVIATIONS ------IV REMERCIEMENTS ------VI INTRODUCTION ------1

Partie I: Présentation Générale de la Région Diana………………………………………………………………………………………..2

I-1. Présentation de la région Diana...... 3

I.2.Délimitation de la Zone d’Etude ...... 4

I.3. Contexte Climatique de la zone d’étude [7, 16]...... 6 I.3.1.Pluviométrie (en mm) ...... 7 I.3.3.Évapotranspiration [6]...... 12

I.4.Contexte Géologique dans la zone d’étude ...... 13 I.4.1.Natures des roches massives rencontrées [23] ...... 15 I.4.2.Altération des roches magmatiques et métamorphiques ...... 19 I.4.3.Tectonique [12] ...... 20

I.5. Contextes hydrologique et hydrogéologique ...... 21 I.5.1.Hydrologie ...... 21 I.5.2.Cycle de l’eau ...... 22 I.5.3.Hydrogéologie ...... 24

Partie II: Méthodologie Appliquée à l'Hydrogéologie……………………………………………………………………………………28

II.1.Techniques de photo-interprétation ...... 29

II.2. Télédétection ...... 29 II.2.1. Caractéristiques de l’image ...... 31 II.2.2. Technique de traitement des images de télédétection ...... 31

II.3. La géophysique...... 32 II.3.1 Rappel théorique de la méthode de résistivité en courant continu [2] ...... 32 II.3.2 Les dispositifs de mesures ...... 34

Partie III: Résultats et Interprétations………………………………………………………………………………………………………….44

III.1 1.Résultats de la photo-interprétation ...... 45

III.2. Techniques utilisées ...... 49

III.3. Travaux exécutés ...... 49 III.3.1.Sondage TDEM ...... 49 III.3.2. Le district d’Antsiranana ...... 50 III.3.3. Le district d’Ambilobe...... 57 III.3.3. Le district d’Ambanja ...... 64 III.3.4.Sondage Electrique ...... 71 III.3.5. Le district de Nosy-Be ...... 73 CONCLUSION------90 ANNEXE ------I BIBLIOGRAPHIE TABLE DES MATIERES

Liste des Tableaux

LISTE DES TABLEAUX Tableau.I.1 : Superficie des districts ------5 Tableau.I.2 : Évolution de la pluviométrie mensuelle dans le district d’Antsiranana (2004 à 2008) ------7 Tableau.I.3: Évolution de la température mensuelle moyenne d’Antsiranana (2004-2008) ------8 Tableau.I.4: Les moyennes des températures d’Antsiranana (2004-2008) ------9 Tableau.I.5 : Évolution de la pluviométrie mensuelle dans le district de Nosy Be (2004 à 2008) ------10 Tableau.I.6: Évolution de la température mensuelle moyenne de Nosy Be (2004-2008) ------11 Tableau.I.7: Les moyennes des températures de Nosy Be (2004-2008) ------12 Tableau.II.1: les intervalles de mesures (Edwards, 1977) ------36 Tableau.III.1 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques ------52 Tableau.III.2: coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques ------58 Tableau.III.3 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques ------66 Tableau.III.4 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques ------74

III

Liste des Figures

LISTE DES FIGURES

FIGURE.I.1 : LOCALISATION DE LA REGION DIANA (SOURCE BD 200 FTM) ------3 FIGURE.I.2 : CARTE ADMINISTRATIVE DES DISTRICTS DE DIANA (SOURCE BD 200 FTM) ------4 FIGURE.I.3 : CARTE ADMINISTRATIVE DE LA REGION DIANA (SOURCE BD 200 FTM) ------5 FIGURE.I.4 : PLUVIOMETRIE MOYENNE D’ANTSIRANANA ------8 FIGURE.I.5 : EVOLUTION DES TEMPERATURES MOYENNES D’ANTSIRANANA ------9 FIGURE.I.6 : PLUVIOMETRIE MOYENNE DE NOSY-BE ------10 FIGURE.I.7 : EVOLUTION DES TEMPERATURES MOYENNES DE NOSY-BE ------12 FIGURE.I.8 : CARTE GEOLOGIQUE DE LA REGION DIANA (SOURCES BD 200 FTM) ------15 FIGURE.I.9 CARTE HYDROGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE (SOURCE BD 200- FTM) ------22 FIGURE I.9.1 : CYCLE DE L’EAU ------24 FIGURE.II.1: CONFIGURATION HABITUELLE DES ELECTRODES EN PROSPECTION ELECTRIQUE ------33 FIGURE II.2. : DISPOSITIF WENNER ------35 FIGURE II.3. : DISPOSITIF SCHLUMBERGER ------35 FIGURE II.4. : PASSAGE DES IONS DANS UN PORE REMPLIE DE SOLUTION ------37 FIGURE II.5. : PORE BOUCHE PAR UN GRAIN DE SULFURE ------37 FIGURE II.6. : DOUBLE COUCHE POLARISE ------38 FIGURE.II.7: COURBE DE DECHARGE ------39 FIGURE.II.8 : PRINCIPE DU SONDAGE TDEM ------42 FIGURE.II.9 : EXEMPLE DE COURBE DE SONDAGE TDEM ------43 FIGURE.II.10 : PRINCIPAUX DISPOSITIFS DE MESURE EN TDEM ------43 FIGURE.III.1 : PHOTO-INTERPRETATION------46 FIGURE.III.2 : CARTE DES LINEAMENTS ET DIFFERENTES STRUCTURES DE LA REGION ISSUE DE L’IMAGE SATELLITE. ------48 FIGURE.III.3. RESISTIVIMETRE TEM-FAST 48 ET SES ACCESSOIRES ------50 FIGURE.III.4 : CARTE DES COMMUNES ET FOKONTANY BENEFICIAIRES DES POINTS DE FORAGES. ------51 FIGURE.III.5 : ANAMAKIA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------53 FIGURE.III.6 : ANAMAKIA, COUPE DE FORAGE ------54 FIGURE.III.7 : AMPIFINALA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------54 FIGURE.III.8 : AMPIFINALA, COUPE DE FORAGE ------55 FIGURE.III.9 : MAROTAOLANA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------56 FIGURE.III.10 : MAROTAOLANA, COUPE DE FORAGE ------56 FIGURE.III.11 : CARTE DES COMMUNES ET FOKONTANY BENEFICIAIRES DES POINTS DE FORAGES------58 FIGURE.III.12 : AMPANAKANA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------60 FIGURE.III.13: AMPANAKANA, COUPE DE FORAGE ------60 FIGURE.III.14 : AMBODIPO, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------61 FIGURE.III.15 : AMBODIPO, COUPE DE FORAGE ------62 FIGURE.III.16 : BEKOLAHY, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------63 FIGURE.III.17 : BEKOLAHY, COUPE DE FORAGE------63 FIGURE.III.18 : CARTE DES COMMUNES ET FOKONTANY BENEFICIAIRES DES POINTS DE FORAGES------65 FIGURE.III.19 : AMBOLIDIMIKA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------67 FIGURE.III.20 : AMBOLIDIMIKA, COUPE DE FORAGE ------68 FIGURE.III.21: ANALAVORY, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------69 FIGURE.III.22 : ANALAVORY, COUPE DE FORAGE ------69 FIGURE.III.23 : ANTANAMBAO ANKINIKA, COUPE GEOELECTRIQUE TEM ------70 FIGURE.III.24 : ANTANAMBAO ANKINIKA, COUPE DE FORAGE ------71 FIGURE.III.25 : MISE EN PLACE DU RESISTIVIMETRE SYSCAL R2 ET SES ACCESSOIRES ------72 FIGURE.III.26 : CARTE DES COMMUNES ET FOKONTANY BENEFICIAIRES DES POINTS DE FORAGES------73 FIGURE.III.27: ANKIBANIVATO, COURBE DE SONDAGE ELECTRIQUE ------75 FIGURE.III.28 : ANKIBANIVATO, COUPE DE FORAGE ------76 FIGURE.III.29 : ANDAVANILLE, COURBE DE SONDAGE ELECTRIQUE ------77 FIGURE.III.30 : ANDAVANILLE, COUPE DE FORAGE ------77 FIGURE.III.31 : ORANGEA LABANDE, COURBE DE SONDAGE ELECTRIQUE ------78 FIGURE.III.32 : ORANGEA LABANDE, COUPE DE FORAGE ------79 FIGURE.III.33 : CARTE DES VALEURS DE CONDUCTIVITES DE LA REGION DIANA ------80 FIGURE.III.34 : CARTE DES VALEURS INTERPOLEE DE CONDUCTIVITES DE LA REGION DIANA ------81 FIGURE.III.35 : PHOTO D’UN CAS DONT L’EAU CHANGE DE COULEUR DANS CETTE REGION DIANA ------82

Liste des abréviations

LISTE DES ABREVIATIONS

AERM: Applied Electromagnetic Research AEP : Alimentation en Eau Potable BAD : Banque Africaine de Développement BD : Bases de Données DDP : Différence de Potentiel ESPA : Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo FTM : Foibe Taontsarintanin’i Madagasikara IP: Induced Polarisation JIRAMA: Jiro sy Rano Malagasy PP : Polarisation Provoquée SEV : Sondage Electrique Vertical SGDM : Société Géosciences pour le Développement de Madagascar TDEM: Time Domain ElectroMagnetic TEM: Transient Electromagnetic

Remerciements

REMERCIEMENTS Au terme de ce mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies (DEA), je voudrais remercier toutes les personnes qui, de près ou de loin, m’ont aidé à réaliser ce mémoire.

Je remercie vivement Monsieur le Directeur de la Formation Génie Minéral et Madame le Chef de Département des Mines qui ont dirigé ce travail, donné des conseils et du courage de réaliser ce mémoire.

Je remercie vivement Monsieur RANDRIANJA Roger, Professeur titulaire à l’ESPA, Département des Mines, qui a bien voulu accepter de siéger comme président de jury de ce mémoire.

Je remercie également Monsieur RAKOTO Heritiana A, Enseignant chercheur à l’université d’Antananarivo, Gérant de la Société Géosciences pour le Développement de Madagascar (S.G.D.M), qui a bien voulu accepter de m’encadrer et de me suivre sur tous mes recherches pour réaliser ce mémoire.

Je voudrais témoigner ma profonde reconnaissance à Monsieur RASOLOMANANA Eddy, Professeur Titulaire à l’ESPA Département des Mines, qui a bien voulu faire partie des membres de jury.

Je voudrais témoigner mes vifs remerciements à mes collègues de la Société SGDM qui ont contribués au bon déroulement de ce mémoire.

Je remercie tous les enseignants de la formation du DEA Génie Minéral de m’avoir conseillé tout au long de mes études.

Enfin, j'adresse mes plus sincères remerciements à ma famille et à mes amis qui m'ont soutenu moralement et financièrement sans me décourager sur cet épisode de ma vie.

Introduction

INTRODUCTION

Face à l’insuffisance en eau potable à Madagascar et devant l’augmentation de la population, il est essentiel de rechercher d’autres sources permettant d’approvisionner les habitants locaux. Alors la mise en place du Projet 1250 Forages a fait revivre les milieux ruraux en approvisionnement en Eau Potable. Ce Projet est réalisé sur huit Régions de Madagascar Sava, Diana, Sofia, Betsiboka, Melaky, Anosy, Androy et Atsimo Andrefana. Il est exécuté avec les aides financière et logistique respectivement du BAD (Banque Africaine de Développement) et du Gouvernement Malagasy, qui doit être réalisé durant deux ans entre les mois d’août 2008 et de septembre 2010. La présence de l’eau potable apporte bien sûr une amélioration du mode de vie des villageois . Grâce à l’évolution grandissante de la technologie actuelle, la reconnaissance hydrogéologique conventionnelle sera appuyée par la géophysique. Cette dernière est un outil puissant à la recherche d’eau souterraine.. L’évaluation de la ressource et de la localisation exacte du point de captage sont nécessaires pour permettre à l’exploitation rationnelle de l’eau. L’étude que nous proposons se porte sur l’utilisation de la télédétection, de la photo- interprétation, de la prospection hydrogéologique appuyée par la géophysique, dans l’étude de l’approvisionnement en eau potable des villageois dans la région Diana. Cette étude est réalisée par le groupement (TECSULT-SGDM-TECMAD). Les écoles et les centres de santé de base des milieux ruraux seront privilégiés dans le cadre de ce projet. Le but est de déceler les nappes souterraines puissantes pour satisfaire les besoins en eau de la communauté bénéficiaire.

Ce mémoire comporte trois grandes parties : La première est consacrée à la présentation de la Région de Diana complété la compilation des travaux de recherche déjà effectués. La deuxième développe la méthodologie appliquée, en particulier, les méthodes Electriques et TDEM. La troisième partie présente l’interprétation et la synthèse des résultats obtenus, en mettant en exergue que les forages d’eau seront compris, à titre indicatif, entre 20m et 60m de profondeur. L’objet est de satisfaire les besoins en eau de la population cible du projet. Une conclusion termine l’étude qui sera suivie par des suggestions. Et nous énumérons les problèmes rencontrés sur terrain pendent la réalisation de ce Projet.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

Nous présentons dans cette partie la région Diana, la situation géographique et les différents domaines intervenant dans la recherche d’eau souterraine : la géologie, le climat, l’hydrologie et l’hydrogéologie.

I-1. Présentation de la région Diana. La zone d’étude se trouve dans la partie Nord de la grande Ile. Elle comporte quatre districts : Diego, Ambilobe, Nosy-Be et Ambanja. Elle produit de Cacao, Cola, ylang-ylang et autres. Elle compte 46 Communes et est limitée (Cf.fig.1) : Au Sud, par la région de Sofia; Amboary ilay sary dia ataovy hita Sofia sy Sava A l’Est, par la région de Sava;

Figure.I.1 : Localisation de la région Diana (source BD 200 FTM) Elle est délimitée par les coordonnées de Laborde suivants (Cf.fig.2)

Entre X 1=560000m et X 2=760000m;

Entre Y1=1330000m et Y 2=1570000m; L’ensemble de la région couvre une superficie de 24.811km 2, soit 4,2 % de la superficie totale de Madagascar.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

Figure.I.2 : Carte administrative des districts de Diana (source BD 200 FTM) Tsara raha apetraka ny villes principales

I.2.Délimitation de la Zone d’Etude Afin de bien cibler les objectifs de ce mémoire, il y a eu lieu de bien limiter la zone d’étude. En effet, l’objectif est d’évaluer les ressources en eau dans les quatre districts de Diana. Les districts de Diego, d’Ambanja, d’Ambilobe et de Nosy-Be ont bénéficié de ce projet Alimentation en Eau Potable et Assainissement financé par la BAD et exécuté par le PAEAR. Les travaux réalisés dans le cadre de ce présent mémoire concernent uniquement le milieu rural. La moitié de ces districts appartient, géologiquement, au bassin sédimentaire de Diego et le reste se repose dans le socle cristallin du Nord de Madagascar.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

Tableau.I.1 : Superficie des districts Districts Superficies [km 2] Répartition [%] Diego 8.504 34,27 Ambilobe 7.761 31,29 Nosy-Be 2.827 11,40 Ambanja 5.719 23,05 Total 24.811 100 Source : BD 200 FTM Le district de Diego représente 34,27% de la superficie totale de la région Diana, par contre le district de Nosy-Be n’y représente que11,40%.

Figure.I.3 : Carte administrative de la région Diana (source BD 200 FTM)

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

I.3. Contexte climatique de la zone d’étude [7, 16] La situation climatique permet d’évaluer l’apport en eau à l’intérieur de la zone d’étude. On peut de même estimer la perte par évapotranspiration, et enfin de connaître si la zone s’avère excédentaire ou déficitaire en effectuant le bilan hydrique. Le régime saisonnier de Madagascar est contrôlé par les pressions et les vents de la zone tropicale. Il a pour centre d’action climatique l’anticyclone sub-tropical du Sud-Ouest de l’océan indien qui exerce d’une manière quasi permanente son influence sur l’île. Ces vents amènent sur Madagascar des masses d’air tiède et humide animé d’un mouvement de secteur Est (alizés). La présence des masses d’air humide est très fréquente dans la partie Nord de Madagascar. L’air chaud du grand continent Afrique, la mousson, traverse le canal de Mozambique et elle forme des nuages qui arrosent cette partie Nord. On distingue à Madagascar comme dans tout l’hémisphère sud, faisant partie de l’australe, deux saisons : saison sèche et froide qui est l’hiver austral de Mai en Octobre, et saison chaude et humide appelé été austral de Novembre en Avril. A Madagascar le climat varie d’une région à l’autre : Sur la partie Nord de Madagascar, le climat est assez tempéré. De plus il est conditionné par sa position géographique, la forme du relief, l’influence maritime et le régime des vents. On peut classer le régime climatique régissant dans la partie Nord de Madagascar en régime climatique tempéré. La partie Nord de la grande Ile se situe dans la zone de convergence intertropicale, elle est soumise à un régime cyclonique à partir du mois de Décembre jusqu’au mois d’Avril. Elle a une température moyenne annuelle varie de 18 à 33,8°C et connaissant de fortes pluies. Les précipitations mensuelles moyennes sont supérieures à 950 mm par le service de la météorologie entre Novembre et Mars, mais elles sont inférieures à 20 mm de Juillet en Octobre. La précipitation moyenne est comprise entre 1195,56 mm (décennale sèche) et 2373,2 mm (décennale humide) pour le District de Nosy-Be. De plus, la précipitation moyenne est comprise entre 952,56 mm (décennale sèche) et 1075,2 mm (décennale humide) pour le District d’Antsiranana. Les irrégularités inter annuelles varient suivant les saisons. Le climat est caractérisé par l’alternance de deux saisons bien marquées : une saison pluvieuse et moyennement chaude allant de Novembre en Mars et une autre fraîche moyennement sèche le reste de l’année. Dans ce qui suit, nous traitons les données

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

climatiques de la région Diana à partir des données collectées dans la station météorologique d’Ampandrianomby. à Antananarivo I.3.1.Pluviométrie (en mm) On va essayer de départager la pluviométrie pourchaque district dont deux stations sont disponibles pour la région Diana. La première se trouve à Antsiranana et la seconde à Nosy- Be.

I.3.1.1Antsiranana

Tableau.I.2 : Évolution de la pluviométrie mensuelle dans le district d’Antsiranana (2004 à 2008) Mois Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Hauteur An

2004 347,7 85,4 244,2 71,6 6,5 42,1 59,6 19,7 9,6 6,8 12,7 169,3 1075,2

2005 274,7 131,5 151,4 101,1 12,6 1,5 3,1 6,3 17,1 ND 31,2 130 860,5

2006 141,4 293 ,6 131,5 4,8 19,1 5,8 34,3 3,7 0,8 7,8 219,6 564,9 1427,3

2007 227,1 174,0 164,0 40,1 9,0 1,3 13,2 7,0 20,0 17,2 4,3 81,2 758,4

2008 137,7 217,5 131,7 7,5 1,3 2,4 4,4 5,0 7,2 18,5 108,2 ND 641,4

Moy. 564,3 180,4 164,56 45,02 9,7 10,62 22,92 8,34 10,94 10,06 75 ,2 189,08 952,56

Source : Direction des exploitations météorologiques , Selon les données recueillies sur 5ans (2004-2008), le district d’Antsiranana connaît une pluviométrie maximale pendant le mois de Janvier de l’ordre de 564,3mm et une pluviométrie minimale de l’ordre de 8,34mm pendant le mois d’Août La pluviométrie annuelle varie entre 952,56 mm et 1075,2mm avec 5mois secs (p<20 mm) de Mai à Juin et d’Août à Octobre, 59% des pluies sont tombées en Novembre jusqu’au Avril et moi de Juillet seulement contre 41% pendant l’étiage. La hauteur moyenne maximale est de 952,56 mm, avec 5 mois secs de Mai en Juin et d’Août en Octobre. La figure ci-dessous nous présente l’évolution de la pluviométrie moyenne de 2004 à 2008.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

Figure.I.4 : Pluviométrie moyenne d’Antsiranana La pluviométrie maximale varie de 164,56mm à 564,3mm entre les mois de Décembre et Mars. Elle est relativement moyenne durant les mois de Novembre, Avril et Juillet , contre des mois très secs de Mai en Juin et d’Août en Octobre .

I.3.1.2.Température (en °C)

Tableau.I.3: Évolution de la température mensuelle moyenne d’Antsiranana (2004-2008)

T° Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Année Max 30,3 30,8 31,2 31,1 30,8 29,1 28,9 28,6 30 31 32 32,4

2004 Min 23,2 22,8 22,7 22,1 20,2 19,2 18,8 19,2 19,9 21,5 22,4 22,9

Moy 26,75 26,84 26,6 26,6 25.5 24,15 23,85 23,9 24,95 26,25 27,2 27,65

Max 31,1 30,4 31,7 31,8 31,1 29,7 29,8 29,2 29,8 ND 31, 32

2005 Min 22,8 23,6 22,7 22,8 21,9 20,3 20,2 19,2 19,6 ND 21,8 22,7

Moy 26,95 27 27,2 27,3 26,5 25,03 25 24,2 24,7 ND 26,4 27,35

Max 31,3 30,6 31 31,8 31,4 29,7 28,7 28,9 30,1 31,2 32 30,6

2006 Min 22,6 22,7 23,2 22,8 21,7 20,9 19,6 19,9 20,1 21,5 22,9 23,1

Moy 26,95 26,68 27,1 27,3 26,55 25,3 24,15 24,4 25,1 26,35 27,45 26,85

Max 30,9 30,4 30,7 31,3 31,3 30,1 29,7 29,6 29,5 30,7 31,9 32,0

2007 Min 22,9 23,9 22,7 22,1 22,1 21,0 20,7 20,6 21 22,0 23,0 23,7

Moy 26,9 27,15 26,7 26,7 26,7 25,55 25,2 25,1 25,25 26,35 27,45 27,85

Max 30,2 29,5 30,4 30,7 31,2 30,1 29,3 ND 30,8 32,0 31,4 ND

2008 Min 23,8 23,0 22,3 22,3 21,4 19,4 19,3 ND 20,2 21,2 22,3 ND

Moy 27 26,25 26,35 26,5 26,3 24,75 24,3 ND 25,5 26,6 26,85 ND Source : Direction des exploitations météorologiques La température croît à mesure que l’on descend vers les zones basses. En effet, la température annuelle moyenne varie de 23,85 à 27,85°C Les zones de hautes pressions

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

intertropicales et la cellule océanique de basses pressions jouent un rôle important dans l’alternance saison chaude saison fraîche et vents dominants moussons alizés. La température moyenne à Antsiranana se situe entre 23,85°C au mois de Juillet 2004 et 27,85°C au mois de Décembre 2007.La température maximale est de 32,4°C au mois de Décembre 2004, tandis que, la température minimale est de 19,2°C au mois de juin, Août 2004 et le mois d’Août 2005. D’après ce qui précède les mois les plus chauds sont les mois les plus pluvieuses. Dans ce qui suit représentons sur un autre tableau, les moyennes des températures. Ce tableau nous permettra de donner une représentation graphique de ces différentes températures. Tableau.I.4: Les moyennes des températures d’Antsiranana (2004-2008) Mois Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc T°

Moy max 30,76 30,34 24,8 31,34 31,16 29,74 29,28 23,26 30,04 24,98 31,66 25,4

Moy min 23,06 23,2 22,72 22,42 21,46 20,16 19,72 15,78 20,16 17,24 22,48 18,48

Moy moy 26,91 26,78 26,8 26,89 26,31 24,96 24,5 14,5 25,10 21,11 27,07 21,94 Source : Direction des exploitations météorologiques ,

Figure.I.5 : Evolution des températures moyennes d’Antsiranana La température maximale varie entre 24,8°C au mois de Mars et 31,66°C au mois de Novembre . Nous constatons que les températures les plus élevées sont enregistrées pendant les mois de Novembre, d’Avril et de Mai.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

I.3.1.2.Nosy -Be

Tableau.I.5 : Évolution de la pluviométrie mensuelle dans le district de Nosy-Be (2004 à 2008) Mois An Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Hauteur

2004 812,1 235,6 538,8 142,2 25,4 11,2 27,1 3 39,1 27,6 101,6 409,5 2373,2

2005 331,5 321,4 224 53,1 40,6 42,2 16,8 13,6 22,8 ND 43,8 ND 1109,8

2006 ND ND ND 44,4 8,8 39,5 42,1 13,9 10,2 0,2 41,3 271,4 471,8

2007 152,9 380,5 271,3 15,6 27,9 28,9 17,9 25,0 10,5 5,3 59,8 391,5 1387,1

2008 264,7 142,0 82,4 33,4 12,7 3,0 1,4 7,6 6,0 8,9 73,7 ND 635,8

Moy. 312,24 215,9 223,3 57,74 23,08 24,96 21,06 12,62 17,72 8,4 64,04 214,48 1195,56 Source : Direction des exploitations météorologiques , Selon les données recueillies sur 5ans (2004-2008), le district de Nosy-Be connaît une pluviométrie maximale pendant le mois de Janvier de l’ordre de 312,24 mm et une pluviométrie minimale de l’ordre de 8,4 mm pendant le mois d’Octobre. La pluviométrie annuelle varie entre 1195,56 mm et 2373,2 mm avec 3mois secs (p<20 mm) d’Août à Octobre, 75% des pluies sont tombées en Novembre jusqu’au Juin contre 25% pendant l’étiage. La hauteur moyenne maximale est de 1195,56 mm, avec 3 mois secs d’Août en Octobre. La figure ci-dessous nous présente l’évolution de la pluviométrie moyenne de 2004 à 2008.

Figure.I.6 : Pluviométrie moyenne de Nosy-Be

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

La pluviométrie maximale varie de 214,48mm à 312,24mm pendant les mois de Décembre en Mars. Elle est relativement moyenne durant les mois de Novembre, d’Avril jusqu’en Juillet , contre des mois très secs d’ Août en Octobre .

I.3.1.2.Température (en °C)

Tableau.I.6: Évolution de la température mensuelle moyenne de Nosy-Be (2004-2008)

T° Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Année Max 31,5 32,1 31,6 32 31,2 31 30,5 31,3 31,7 33,1 33,3 32

2004 Min 23,5 23,5 23,9 23,2 21,4 19,3 18,7 18,3 20,1 22,2 23,2 23,5

Moy 27,5 27,8 27,75 27,6 26,3 25,15 24,6 24,8 25,9 27,65 28,3 27,75

Max 32,5 31,8 32,5 32,6 31,9 31,5 31,4 31,1 31,8 ND 33,8 ND

2005 Min 23,6 24,2 24 23,5 22,3 19,6 18,8 17,9 19,5 ND 22,6 ND

Moy 28,05 28 28,25 28,05 27,1 25,55 25,1 24,5 25,65 ND 28,2 ND

Max ND ND ND 31,1 32,5 31 30,7 31,1 31,7 33,4 33,5 31,9

2006 Min ND ND ND 23,3 21,9 19,7 18,8 18,5 19,6 20,5 23,4 24,1

Moy ND ND ND 27.2 27,2 25,35 24,75 24,8 25.65 26,95 28,45 28

Max 32,5 31 31,7 33,0 33,2 31,2 30,9 30,3 32,0 33,8 32,9 32,1

2007 Min 23,7 24,1 23,6 23,3 22,3 29,3 19,0 19,0 19,9 22,3 22,8 23,4

Moy 28,1 27,55 27,65 28,15 27,75 30,25 24,95 24,65 25,95 28,05 27,85 27,75

Max 32,1 31,0 32,0 32,6 31,7 30,8 29,5 ND 31,3 33 32,1 ND

2008 Min 23,1 23, 23,4 22,9 21,2 18,7 18,6 ND 20,9 22,1 23,5 ND

Moy 27,6 27 27,7 27,75 26,45 24,75 24,05 ND 26,1 27,55 27,8 ND Source : Direction des exploitations météorologiques La température croît à mesure que l’on descend vers les zones basses. En effet, la température annuelle moyenne varie de 24,05 à 30,25°C Les zones de hautes pressions intertropicales et la cellule océanique de basses pressions jouent un rôle important dans l’alternance saison chaude saison fraîche et vents dominants moussons alizés. La température moyenne à Antsiranana se situe entre 24,05°C au mois de Juillet 2008 et 30,25°C au mois de Juin 2007.La température maximale est de 33,8°C au mois de Novembre 2005 et au mois d’Octobre 2007. Tandis que, la température minimale est de 17,9°C au mois d’Août 2005. D’après ce qui précède les mois les plus chauds sont les mois les plus pluvieuses. Dans ce qui suit représentons sur un autre tableau, les moyennes des températures. Ce tableau nous permettra de donner une représentation graphique de ces différentes températures.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

Tableau.I.7: Les moyennes des températures de Nosy-Be (2004-2008) Mois Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc T°

Moy max 25,72 25,18 25,56 32,26 32,1 31,1 30,6 24,76 31,7 26,66 33,12 19,2

Moy min 18,78 18,96 18,98 23,24 21,82 21,34 18,78 14,74 20 17,42 23,12 14,2

Moy moy 22,25 22,07 22,27 27,75 26,96 26,21 24,69 19,75 25,85 22,04 28,12 16,77 Source : Direction des exploitations météorologiques ,

Figure.I.7 : Evolution des températures moyennes de Nosy-Be La température maximale varie de 19,2°C au mois de Décembre à 33,12°C au mois de Novembre . Nous constatons que les températures les plus élevées sont enregistrées pendant les mois de Novembre et aux mois d’Avril à Juillet. Quant aux autres districts, les données Pluviométriques et Températures ne sont pas disponibles. Alors, l’évaluation, de la pluviométrie et de la température n’a pas été possible, pour les Districts d’Ambilobe et d’Ambanja ; I.3.3.Évapotranspiration [6] Les mesures de l’évapotranspiration (sur lysimètre) sont très rares à Madagascar. On calcule l’évapotranspiration à l’aide de formules empiriques comme celle de Thornthwaite, de Penman ou de Turc. On distingue l’évapotranspiration potentielle (ETP) qu’est le pouvoir évaporant de l’atmosphère sur un sol avec une couverture végétale disposant de l’eau en abondance. L’évapotranspiration réelle (ETR), correspondant à la perte en eau d’un sol quand l’eau vient à manquer, est fonction de l’ETP et de la quantité d’eau présente dans le sol. A Madagascar on utilise la formule empirique de Thornthwaite pour calculer l’ETP afin de trouver une meilleure approximation qui reflète la réalité.

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Pendant une période déterminée, le sol perd par transpiration et évaporation directe une certaine quantité d’eau appelée évapotranspiration réelle laquelle pourra être inférieure ou égale à l’évapotranspiration potentielle. Et quand celui-ci ne reçoit pas suffisamment de précipitation correspondant au cas où P-ETP<0. En d’autres termes: ETR=ETP si P-ETP ≥0 ETR=P+ ∆S si P-ETP<0.

I.4.Contexte Géologique dans la zone d’étude La géologie permet de déterminer les faciès susceptibles d’être aquifères et les structures favorables à l’existence des nappes. La connaissance de la géologie de terrain joue un rôle important pour la recherche d’eau. Dans ce paragraphe nous allons parlés de la géologie régionale. La région Diana qui s’étend sur la côte Nord-Ouest de Madagascar dans le bassin sédimentaire de Diego constituant le cadre d’étude. Dans cette partie, on rencontre principalement les formations sédimentaires du système Karroo datant du Carbonifère supérieur au Jurassique. On y rencontre essentiellement des formations continentales où les formations marines constituent seulement des intercalations locales et inégales. Ce bassin sédimentaire s’étale du NO au NE en formant un arc concave. Le Karroo est peu développé dans cette région. Le premier groupe de la série est la Sakoa, d’âge Carbonifère supérieur à Permien moyen. Néanmoins, ce groupe est peu absent dans la région Diana mais présent dans les fossés tectoniques. Ensuite la Sakamena, d’âge Permien supérieur à Trias moyen, repose en discordance sur la Sakoa par l’intermédiaire d’un conglomérat d’origine torrentielle. Elle est en grande partie continentale, en revanche, dans l’extrême Nord, elle est entièrement marine. Le groupe de l’Isalo, d’âge Trias supérieur à Jurassique moyen, constitue la partie terminale de la série, affleure tout le long de la bordure orientale du bassin. L’ensemble de ces séries Karroo discorde sur le socle cristallin Précambrien constitué de migmatites, de migmatite granitoïde et de gneiss. Les failles longitudinales et les fissures engendrées sans doute par la séparation de l’Inde et de Madagascar, ont favorisé les épanchements basaltiques et les intrusions volcaniques (syénite et trachyte) à partir du Crétacé moyen et supérieur. On retrouve ces affleurements tout le long de la RN6 à partir d’Ambanja jusqu’à Diego Suarez.

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Figure.I.8 : Carte géologique de la région Diana (sources BD 200 FTM) I.4.1.Natures des roches massives rencontrées [23] Quatre types de roches pouvant produire des matériaux rocheux ou des granulats peuvent être considérés : Les roches basaltiques du Crétacé qui affleurent plus ou moins en bordure, de part et d’autre, de la RN6 desservant Ambanja, Ambilobe et Antsiranana, constituent de grandes cuestas. Elles sont légèrement inclinées vers l’Ouest et sont plus ou moins recouvertes de terres rouges (produits d’altération) et de végétation. La puissance du plateau basaltique varie de 10m à 50m d’Ambanja, de Diego et de Nosy-Be.

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Les roches éruptives intrusives du Crétacé font partie des intrusions Post-Karroo du Système d’Ampasindava affleurant en bordure et de part et d’autre de la RN6, au Nord d’Ambilobe avec des affleurements de Syénite et de Trachyte (Ambondromifehy Sud de Diego); Les calcaires qui affleurent, en deux séries de bancs parallèles, longent en grande partie la RN6. A l’Est, l’axe d’Ambanja avec des calcaires plus gréseux et à l’Ouest, l’axe entre Ambanja et Antsohihy avec des calcaires beaucoup plus cristallins. Le socle cristallin d’âge Précambrien, délimite la bordure orientale du bassin sédimentaire de la région Diana. Il affleure à 17km au Sud-Est du village de Malakialina, d’une part, et à environ 26km à l’Est de Befotaka. Le socle cristallin est constitué de migmatites composées de gneiss et de granite. Caractéristiques des roches : A – Le basalte C’est une roche magmatique, effusive, noire (mésocrate à mélanocrate) microlitique, à verre abondant et en général non bulleuse comportant des plagioclases et des clynopyroxènes, accompagnés selon le cas d’olivine, d’hypersthène, de magnétite, d’ilménite : il peut s’y ajouter en faible pourcentage, soit du quartz, soit des feldspathoïdes et localement du cuivre. C’est une roche de dureté variable selon le degré de cristallisation et qui est parfois associée à des tufs de projection ou cinérite (plateau basaltique d’Antanimena). Parmi les variétés, on peut distinguer : la sakalavite (basalte quartzique à 10% de quartz, le labradorite à plus de 50% d’Andésite). D’une manière générale les épaisseurs des épanchements basaltiques sont très variables, elles varient de 35m à 100m. B – La syénite C’est une roche magmatique, effusive, équivalente des trachytes grenus, blanchâtres, plus souvent rosée à rouge (hololeucrate à leucocrate) avec comme minéral essentiel ( ≥ 60%) du feldspath alcalin (orthose, anorthose, microcline) et un peu de biotite et de hornblende. C – La Trachyte C’est une roche magmatique effusive, grenue, équivalent de la syénite, blanchâtre, grise, gris-verdâtre (leucocrate) microlitique et fluidale (structure trachytique) peu ou pas porphyrique, constituée de sanidine (en microlites ou en phénocristaux limpides et craquelés), d’anorthose, d’albite, avec biotite et amphibole plus rares, à mesostase vitreuse ou crypto cristalline peu abondante. Les épaisseurs des intrusions volcaniques sont de l’ordre de 5m à 20m. 16

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D – Le Calcaire

C’est une roche sédimentaire carbonatée contenant au moins 50% de calcite CaCO 3 et bien souvent de fossiles d’où leur importance en stratigraphie. Le calcaire a de nombreuses applications pratiques (pierres de construction, fabrication de chaux et de ciment, réservoir d’eau, …). E – La Migmatite La migmatite est un mélange de roches de type granite et gneiss, à grain grossier et à foliation souvent peu marquée ou confuse, avec quartz, microcline et oligoclase et selon le cas biotite, muscovite, andalousite, sillimanite, cordiérite, grenat. Ces roches sont à la limite des roches métamorphiques catazonales et des roches magmatiques, et leur genèse est liée à une anatexie (fusion) partielle. F – Le Granite Le granite est une roche magmatique, plutonique, effusive, grenue, de teinte claire (blanche, grise, rosée, rouge, hololeucocrate à leucocrate) avec les minéraux essentiels suivants constituants 80% de la roche : quartz xénomorphe interstitiel, feldspath alcalin (orthose, microcline) et plagioclase (albite, oligoclase). Les minéraux secondaires et accessoires sont très variés : mica, amphibole, pyroxène (rare), apatite, zircon, tourmaline, cordiérite. L’altération des granites dépend essentiellement de celle des feldspaths (kaolinisation). Ce qui permet une désagrégation de la roche et conduit à la formation d’une arène granitique. L’altération débute le plus souvent dans les fissures et les diaclases et isole de grosses boules de granite qui peuvent subsister au sein d’une arène, ou si celle-ci est déblayée, pouvant s’entasser pour constituer des chaos granitiques. G – Le Gneiss Le gneiss est une roche métamorphique du métamorphisme général, le plus souvent, à grain moyen à grossier, à foliation souvent nette caractérisée par des lits généralement de teinte sombre, riches en minéraux ferromagnésiens (micas, amphiboles) alternant avec des lits clairs (blancs, gris, rosés) de quartz et de feldspaths. La structure est lépido-nématoblastique pour les lits sombres et granoblastique pour les lits clairs. Les minéraux autres que quartz, feldspaths et micas peuvent être très variés et on les mentionne dans la dénomination des gneiss : gneiss à grenat, à sillimanite, à cordiérite, à jadéite. Selon l’aspect, on distingue aussi des variétés : gneiss granitoïde à grain grossier et à foliation peu marquée; gneiss rubané à lits sombres et clairs réguliers et bien tranchés; gneiss

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œillet à lentilles ovoïdes (1-5cm) constituées par des porphyroblastes de feldspath ou des amas granoblastiques quartz-feldspath. H- L’ensemble gneissico-migmatitique Cet ensemble représente la base de la série supérieure et il se superpose stratigraphiquement aux granites migmatitiques. Il est caractérisé par une alternance de bancs métriques à décimétriques de gneiss à biotite, gneiss et migmatites à amphibole et amphibolites feldspathiques. Il s’évase très largement vers le Nord. L’intensité de la migmatisation s’accentue du Sud vers le Nord. I- L’ensemble gneissico-migmatitique et migmatites épibolitiques Cet ensemble forme une bande de direction subméridienne, développée au Sud et qui disparaît, progressivement, vers le Nord. Il est constitué par une succession de bancs décimétriques à décamétriques de gneiss leucocrates à biotite ou amphibole, de migmatites à pyroxènes, de granites migmatitiques parfois leptynitiques et d’amphibolites ou pyroxéno- amphibolites feldspathiques. On y observe des lames concordantes plus importantes, de granites migmatitiques et de gabbro. Les quartzites à magnétite et les roches ultrabasiques (pyroxénolites et trémolitites) commencent à devenir fréquentes. On note la présence de quelques dykes basiques recoupant. J- Le complexe basique et ultrabasique Outre les lames (ou les massifs) de gabbro et les roches ultrabasiques interstratifiées dans les gneiss et migmatites, la série d’Andriamena se poursuit par un vaste complexe basique. Ce complexe comprend : - un ensemble de migmatites hétérogènes formées d’une trame noritique et de lits de quartzites à minéraux, de granite à pyroxènes, de lames de gabbro et de lentilles ultrabasiques. Cet ensemble est rattaché aux roches charnockitiques. - le massif gabbro-syénitique de Betafo. Celui-ci recoupe une cuvette synclinale, allongée NS et grossièrement elliptique, à cœur de gabbro noritique à grain grossier (à olivine et rares sulfures fins disséminés) et ceinturé de syénites charnockitiques. Le contact entre syénites et gabbros n’est pas franc, mais il correspond à une limite d’extension d’une métasomatose potassique. Les syénites se seraient développées à partir des gabbros. - le massif gabbro-syénitique de Tsaratanana. Il se situe dans le prolongement Nord des roches charnockitiques, également dans une cuvette synclinale. Les gabbros sont à grain plus fin que ceux de Betafo. Les syénites sont, par contre, identiques. Il semblerait que l’intensité du métamorphisme décroît du Sud vers le Nord, contrairement à ce qui se passe dans l’ensemble gneisso-migmatitique. 18

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I.4.2.Altération des roches magmatiques et métamorphiques A- Formations altérées L’altération des roches magmatiques et métamorphiques est définie par la séparation des éléments d’une roche par l’action des phénomènes physiques et chimiques. L’altération physique se traduit par la fragmentation de ces roches. Elle est due aux variations des températures, des pressions, de l’action de l’eau gelant dans les fissures de ces roches et les racines d’arbres. Ces roches sont soumises aux variations des températures et des pressions. L’eau gelant dans les fentes d’une roche et les racines d’arbres agrandissant les fissures, exposant les couches plus profondes à l’altération chimique. L’altération chimique décompose ces roches en modifiant lentement la nature des minéraux constitutifs. Elle s’effectue par l’hydrolyse qui se traduit par la décomposition de l’eau en libérant de l’hydroxyde et l’hydrogène. Il se produit aussi un phénomène d’hydrolyse qui aboutit à la décomposition partielle ou totale de ces roches en libérant le quartz. Les feldspaths et les minéraux ferromagnésiens s’individualisent en hydroxydes de fer et aluminium et se transforment en argile. On obtient la formation d’arène, sable argileux et les roches en boules. Plus le drainage est important, moins la teneur en silice devient faible et il y a peu d’argile. On donne une formation de kaolinite. Ce phénomène d’altération par hydrolyse est d’autant plus marqué que les pluies et les températures sont les plus importantes. Cette altération peut se superposer le phénomène de cuirassement, le fer et l’aluminium, libérés par hydrolyse sont transportés par l’eau. En s’oxydant soit dans les zones d’affleurement des nappes, soit dans les horizons superficiels bien aéré, ces métaux précipitent et s’immobilisent en colorant en ocre les horizons intéressés. B -Foliation et Linéament : De façon générale, les gneiss et les basaltes de la région Diana qui est notre zone d’étude sont caractérisés par des foliations métamorphiques qui correspondent au plan d’aplatissement de la roche et à la recristallisation orientée des minéraux plats. Dans ces foliations, on distingue des linéaments d’allongement et minéraux. La roche saine est donc caractérisée par une anisotropie planaire : existence d’un feuilletage plus ou moins marqué et linéaire, dans ce feuilletage on a une direction de gaufrage fin. De plus, la roche présente deux familles de fractures centimétriques à métriques qui correspondent à deux directions de cassure facile. Si à grande profondeur, ces anisotropies et discontinuités ne doivent pas jouer un rôle important dans les circulations. Il n’en est pas de même près de la surface où la

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relaxation des contraintes peut ouvrir les feuillets et les joints. Ces discontinuités contrôlent alors la vitesse d’altération et au moins en partie l’alimentation du réservoir. C - Fracture : La tectonique ancienne (antépaléozoïque) qui a provoqué la déformation ductile profonde dans le socle a été suivie, au moins sur la partie Nord de Madagascar, par une phase d’érosion et de remontée isostasique synorogénique. L’ampleur de ces déplacements avant la pénéplanation paléozoïque, peut être estimée à environ 30 à 40 km en fonction des roches de la croûte inférieure rencontrées au niveau de la pénéplaine. Le socle induré se comporte ensuite de façon rigide et ne subit que des phases de tectonique cassante dont les principales sont liées aux différents épisodes de fragmentation du Gondwana, au crétacé moyen-supérieur, au Tertiaire et au Plio-quaternaire. Il est très probable, que dans la région Diana, ces différents événements tectoniques aient laissé des traces dans le basalte, le gneiss et autre qui sont aussi des substratums sous forme de cassures antérieures à la tectonique récente, mais le socle affleure trop peu, en dehors de failles récentes, pour que son état de fracturation soit clairement déterminé. I.4.3.Tectonique [12] L’organisation spatiale des différentes unités est liée à plusieurs facteurs. Le facteur climatique a souvent été évoqué et son rôle parfois exagéré. Les facteurs tectoniques intéressant le socle mais aussi la couverture latéritique. Ces facteurs sont d’autant plus importants qu’ils conditionnent la présence d’une nappe dans le socle ainsi que l’organisation de bas-fonds et plaines alluviales. Notre zone fait partie du bassin sédimentaire de Diego. Encastré dans la bordure Nord- Ouest du massif cristallin, le bassin sédimentaire de Diego est constitué par une succession de formation monoclinale s’étendant du Karroo à l’actuel et dessinant une série d’auréoles, les formations indurées déterminent des lignes parallèles de cuestas bordant des zones déprimées avec des revers formant des bandes de plateaux doucement inclinés vers la mer. Hormis quelques intrusions volcaniques, les altitudes ne sont jamais très élevées. La bordure du socle au contact du Karroo est généralement très faillée avec apparition locale de la sakamena au Nord. Nature et Structure du Socle : Les roches qui constituent le socle de notre zone d’étude ont été regroupées en deux ensembles lithologiques sur des critères lithologiques, structuraux et d’altérabilité : basaltique, gneissique, calcairo-marneux, schisteux et autres….

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Les basaltes intrusifs à texture sensiblement isogranulaire se rencontrent dans les gneiss sous forme de filons de quelques mètres à quelques cinquantaine de mètres d’épaisseurs, de chapelets de petits filons ou de dômes déca à hectométriques. Il s agit d’une roche magmatique ou dérivant de la fusion d’une roche magmatique. La cristallisation s’est faite dans des conditions anhydres dans un intervalle pression-température de 700-900°C. La majeure partie du socle est composée par des orthogneiss, souvent oeillés, à divers stades d’anatexie : on peut reconnaître des gneiss blastomylonitiques, des gneiss à exsudats migmatitiques, des anatexies orientées (F.Arthaud et al. 1991); sans que l’on puisse définir les relations entre les différents faciès en raison de la dispersion des affleurements d’un point de vue textural, tous ces gneiss sont affectés par une foliation et un linéament. Cette tectonique profonde qui correspond certainement à des cisaillements ductiles a été suivie par une phase de replissement. Actuellement la foliation dessine des ondulations mal définies en tailles et directions. Et des cassures qui se traduit par de nombreuses fractures récentes qui forment surtout dans la zone forestière de l’Est un réseau compliqué de fracture déversement orientée et dont certaines à rejet assez conséquent lacustres. En outre, la structure du socle intervient dans la définition des caractéristiques du réservoir à trois échelles. • à l’échelle du cristal, la plus grande anisotropie des formes minérales dans les gneiss par rapport aux granites contrôle la circulation des fluides percolant aux joints des graines et en conséquence, facilite la minéralisation de ces fluides ainsi que l’altération des roches. Il en résulte que pour une même composition minéralogique, les roches équantes sont moins altérées que les roches orientées. Les granites ont tendance à rester en relief par rapport aux gneiss et à supporter des mentaux altéritiques plus mince. • à l’échelle des fractures de 0 à 10m, le réseau des discontinuités fissurales définit la perméabilité du socle ainsi que le sens préférentiel des écoulements et leur vitesse. • à l’échelle régionale, les déformations de la foliation définissent la structure d’ensemble du réservoir ainsi que les relations spatiales entre ces différents éléments.

I.5. Contextes hydrologique et hydrogéologique I.5.1.Hydrologie Ce contexte permet d’évaluer les ressources en eau de surface à partir des débits d’étiage de cours d’eau (ruisseaux, rivières et fleuves) et des débits provenant des sources.

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Les eaux de surface rencontrées dans la zone d’étude sont composées des ruisseaux, des rivières et fleuves ainsi que des lacs et des sources. Les ruisseaux coulent dans les zones à basses altitudes et ils traversent les rizières des bas-fonds du secteur. Le régime d’écoulement de ces ruisseaux est très variable suivant la période. Le débit maximal est rencontré pendant la saison de pluie et dans notre zone d’étude les réseaux Hydrographiques passent et alimentent la région en période d’étiage.

Figure.I.9 Carte hydrographique de la zone d’étude (source BD 200- FTM) I.5.2.Cycle de l’eau Le cycle de l’eau est déterminé par l’action de différents paramètres hydrologiques à connaître.

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I.5.2.1. Précipitation (P)

Le cycle commence par la précipitation (P) ou pluie qui tombe sur la surface de la terre sous forme liquide ou solide et pouvant avoir un impact sur la nappe ou cours d’eau. Ensuite, l’eau suit trois chemins de répartitions possibles : l’évaporation, le ruissellement et l’infiltration. Le reliquat des précipitations qui n’est pas évapotranspiré, alimente directement les nappes souterraines ou ruisselle pour rejoindre le réseau hydrographique de surface. Les ruissellements sont relativement importants. Ils arrivent souvent jusqu’à 70 à 80 % du terme résiduel. Le reste alimente la nappe de latérite qui se vidange soit au niveau de sources sur les versants, soit dans les arènes et le socle sous-jacent.

I.5.2.2. Evaporation (E)

C’est la partie de la pluie qui retourne dans l’atmosphère en vapeur d’eau. Elle est essentiellement fonction de la température, de l’humidité de l’air et de la force du vent. Mais le facteur déterminant est le rayonnement solaire qui conditionne les échanges énergétiques entre le sol et l’atmosphère.

I.5.2.3. Ruissellement (R)

C’est la partie de la pluie qui s’écoule par gravité sur la surface de la terre suivante la pente du terrain. Cette eau n’est pas absorbée par le sol et elle s écoule librement.

I.5.2.4. Infiltration (I)

L’infiltration est la partie de la pluie qui remplit les cavités et les interstices dans la terre puis rejoint et alimente les nappes et même après l’eau de surface pour le cas de la zone du socle. Il est possible d’admettre la relation de continuité P = I + E + R à partir du cycle de l’eau.

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Figure I.9.1 : Cycle de l’eau I.5.3.Hydrogéologie Ce contexte permet d’évaluer les ressources en eau souterraine à partir de l’étude des nappes rencontrées dans la zone d’étude. Ce paragraphe sera divisé en deux : les roches réservoirs et les nappes.

I.5.3.1. Roches réservoirs

Les porosités de la roche sont très importantes pour caractériser les réservoirs d’eau souterraine. En générale, les roches dans la région Diana se sont basées sur le socle cristallin qui est constitué par des roches magmatiques, métamorphiques précambriennes. Il y a aussi des formations superficielles comme (Alluvions, sables, sables argileux etc…) qui s y forment. Les porosités de socle cristallin sont différentes de celle des formations superficielles. Alors on en distingue deux types de roches réservoirs : - Les roches alluvionnaires. - Les socles cristallins et ses altérations. I.5.3.1.1. Les roches alluvionnaires Elles sont constituées d’une roche meuble ou non consolidée qui présente des pores. Elles caractérisent le milieu poreux qui est en général continu. La réserve souterraine prend le nom de nappe. La circulation est très lente en général et on dit que ces terrains sont perméables. Ce sont les graviers, les graviers sableux, les alluvions, les sables, les sables argileux, les argiles sableux silts et argiles. Ces roches se rencontrent dans toutes les plaines alluviales.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

I.5.3.1.2. Le socle cristallin et ses altérations Le socle cristallin est considéré comme des roches réservoirs à cause de la présence de fracturation ou de fissuration qui stocke l’eau souterraine. Les terrains sont perméables. Les roches cristallines sont : les basaltes, les granites, les gneiss et les schistes, etc …. La présence d’eau dans les vides favorise la formation d’altération. La réserve souterraine prend le nom de gisement ou gîtes aquifères. Dans le socle cristallin et ses altérations, on peut distinguer deux types de réservoirs de caractéristiques physiques et hydrogéologiques différentes. Dans les schistes, le réservoir d’altérite correspond à une tranche épaisse, à dominante argileuse. Dans les formations sédimentaires anciennes, le réservoir d’altérite est souvent absent. Quant il est présent, il correspond parfois à des altérations sableuses ou argileuses ou des recouvrements sableux dunaires. Dans les réservoirs de fissures au dessus de la roche saine, on rencontre une zone plus ou moins intensément fissurée et partiellement altérée vers le haut. On trouve de nombreuses fissures et diaclases à pendage variable, ouvert mais souvent remplies par des produits d’altération. L’épaisseur de ce réservoir est encore mal connue avec précision, et elle varie en fonction de la lithologie. Dans les réservoirs de faille ou fracture majeure, les formations géologiques sont découpées par des réseaux de fractures majeures. Ces fractures sont très profondes, subverticales et jalonnées par des zones broyées susceptible d’intéresser des bandes de terrain larges de quelques mètres à quelques centaines de mètres. Elles sont le siège de la circulation d’eaux souterraines. Par ailleurs, il existe également et fréquemment des fractures horizontales, qui sont apparues au sein de la roche mère en cours d’altération sous l’effet de la décompression lithostatique. La présence de ces fractures explique que, d’une façon générale, les débits tendent à diminuer du haut vers le bas.

I.5.3.2.Nappes

Dans cette zone, trois types des nappes peuvent être rencontrés, selon leur localisation, on distingue : - Les nappes de fractures ou de fissures; - Les nappes d’altérations; - Les nappes d’alluvions.

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

I.5.3.2.1. Nappes de fissuration [21] Au-dessus du socle sain, en zone de transition avec l’horizon d’altération, existe un passage appelé zone de fissuration du socle. En général, les nappes de fissures sont des aquifères à nappe libre. L’eau provenant de cette nappe est douce et de faible minéralisation. La nappe d’arène n’existe pratiquement pas si l’épaisseur de la couverture latéritique est faible. On devrait, dans ce cas, recourir à la nappe de fracturation pour rencontrer l’eau souterraine. Les valeurs des éléments hydrogéologiques suivantes peuvent être retenues et utilisées pour un aquifère de fissure : - Pour la porosité : o Valeurs extrêmes : 2% à la surface de la roche déprimée; o Valeurs moyennes : 0,1 à 1% - Pour la perméabilité : o Valeurs extrêmes : 5.10 -8 à 5.10 -6 m/s ; o Valeur moyenne : 5.10 -7 m/s - Pour la transmissivité : o Valeur maximale pour un granito-gneiss faillé est de 4.10 -4m2/s; o Autour de 10 -4m2/s et plus, la roche à une fracturation ouverte bien développée. o Entre 10 -6 et 10 -4m2/s, la roche est faiblement à moyennement fissurée. - Le débit spécifique de production dans les aquifères de fissures est estimé à 0,8 à 1, 4l/s/m ou 2,88m 3/h/m à 5,04m 3/h/m par unité de rabattement. I.5.3.2.2.Nappes d’altérations [6, 20] Une nappe d’altération est souvent rencontrée dans la zone d’arène grenue. Ces nappes d’altérations sont appelées nappes d’arènes. La majorité de la lithologie est formée de sables argileux. Les nappes d’arènes sont des nappes libres. L’eau de ces nappes peut être captée par un puits ou par forage de 4 à 15 m de profondeur et dont le niveau statique est de 2 à 3 m. L’épaisseur d’aquifère est de 5m environ et il s agit d’une eau douce à faible minéralisation. Les caractéristiques hydrogéologiques des réservoirs sont définies comme suit : - Porosité efficace (Pe) :20% en moyenne ; - Perméabilité (K) :10 -7 à 10 -5 m/s (sable et argile); - Transmissivité (T) : 2.10 -6 à 5.10 -5 m2/s; - Le débit spécifique est évalué à 0,2 à 0,5 l/s/m ou 0,72 à 1,8 m 3/h/m par unité de rabattement. 26

Partie I : Présentation générale de la région de Diana

I.5.3.2.3.Nappes d’alluvions Les eaux des nappes d’arènes s’écoulent lentement par gravité vers la vallée alluviale pour aboutir aux alluvions. Des écoulements superficiels provenant des collines à forte pente peuvent s’infiltrer aussi dans les alluvions où la pente devient brusquement faible. Même si la surface supérieure de ces alluvions est imperméable, elle peut être fissurée à la suite de la saison sèche et permet à l’eau de s’accumuler dans la formation inférieure si celle-ci a une bonne perméabilité. Cette formation devient alors aquifère pour former la nappe d’alluvion. La géophysique a pour rôle de déterminer l’état de la couverture latéritique, épaisseur et profondeur d’une éventuelle nappe d’eau souterraine, et la localisation de la fracture dans le secteur d’étude. Cependant, les aquifères de la région Diana à formation Sédimentaire sont constituées de nappe d’arène et de fissure dans les latérites et de nappe de fracturation dans le socle sain qui peut donner un débit d’exploitation intéressant. Par ailleurs, les nappes des alluvions intercollinaires sont rencontrées dans les bas- fonds, le débit d’exploitation de ces nappes est relativement limité. Les puits installés par endroit à proximité immédiat des sites donnent tous de l’eau jugée être de bonne qualité (limpide et à valeur de conductivité électrique basse). L’enquête menée lors de l’exécution de l’étude nous a révélé que certain puits taris pendant la saison d’étiage sauf quelques un. Le rabattement du niveau reste en outre à vérifier avant de conclure sur le débit probable d’exploitation des nappes captées par les puits. La répartition spatiale des puits semble montrer que les puits environnants exploitent les nappes d’altération et de fissuration.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

L’étude des eaux souterraines est axée, en général, sur l’analyse et le traitement des paramètres qui caractérisent leur origine et qui conditionnent leur existence. Nous présentons dans cette partie les différentes méthodes appliquées à l’hydrogéologie : la photo- interprétation, la télédétection et la géophysique.

II.1.Techniques de photo-interprétation Les techniques de photo-interprétation sont des techniques classiques utilisées depuis plus de cinquante ans. Elles nous permettront de déterminer les alignements que l’on appelle linéaments qui, par la suite, peuvent être assimilé à des fracturations du sous sol. Elles fournissent par l’étude de la répartition spatiale de la végétation des indications sur la capacité de rétention en eau du sol. Elles peuvent renseigner sur la géologie, la géomorphologie et de donner des indications précieuses sur le contexte hydrogéologique. Étant des révélateurs indirects des discontinuités naturelles du socle qui peuvent être observées sur les photographies aériennes, l’identification des linéaments est importante pour les études hydrogéologiques. Plusieurs méthodes existent pour leurs distinctions : • Tracé sans discrimination de toutes les discontinuités visibles. • Tracé sélectif en distinguant les alignements de végétation ou de réseau hydrographique ou en intégrant une hiérarchisation des linéaments en fonction de leurs caractéristiques. L’interprétation des linéaments consiste ensuite à les classer suivant les directions fréquentielles et selon leur longueur. La relation des linéaments avec le réseau hydrographique est à chercher, suivie d’une vérification sur le terrain des linéaments identifiés lesquels sont associés à des failles, à des contacts géologiques, à des filons, a des zones de cisaillement, à des alignements de végétation ou à des discontinuités géomorphologiques. Les photographies aériennes ont été examinées pour déceler des dykes et des fissures et leur orientation. Les fissures visibles sur les photographies, sont à vérifier sur le terrain, ensuite, elles sont reportées sur une carte d’interprétation.

II.2. Télédétection La télédétection est l’ensemble des connaissances et technique utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objet par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci. La technique de la télédétection est mise en œuvre depuis une vingtaine d’année à partir des données des satellites artificiels de la terre. En fait, elle est un outil qui permet

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

l’extraction d’information sur la structure ou la composition de la terre ainsi que pour les autres planètes. Elle est une des méthodes les plus utilisées dans la prospection des eaux souterraines dans le socle et la sélection des sites d’implantation des puits à grand débit par l’exploitation des fractures. C’est sur cet aspect que nous avons concentré nos efforts. Les problèmes d’échelle, lors de la superposition des documents et reproduction photographiques des scènes LANDSAT aux cartes topographiques, limitent la précision dans le choix des sites. Notre contribution a consisté en l’inventaire des réseaux de fractures à rôle hydraulique dans la région Diana et en l’étude géologique et structurale des scènes LANDSAT. Les travaux de terrain et l’analyse des photographies aériennes et de l’imagerie satellitaire ont permis de comparer les grandes directions de fracture. Par l’intégration numérique de ces données nous avons réalisé la cartographie des linéaments de la région et étudié l’exploitation des fractures dans la recherche de la productivité des puits. Elle utilise les propriétés d’émission ou de rayonnement des ondes électromagnétiques par les objets à partir de la réflectance spectrale. Les données multispectrales peuvent fournir de l’information sur la composition lithologique des roches mais aussi sur la rugosité et la géométrie du relief. L’atmosphère ne laisse passer le rayonnement solaire que dans un nombre limité de bandes spectrales appelées fenêtres atmosphériques. Compte tenu de ces perturbations atmosphériques seules des portions du spectre électromagnétique sont utilisées en télédétection. Domaine Ultraviolet Visible Proche Moyen Infrarouge Hyperfréquence spectral Infrarouge Infrarouge Thermique Longueur 0,29 – 0,3 0,4 – 0,7 0,8 – 1,5 1,6 – 2,2 8 – 14 750 – 1360 d’onde en 3 – 5 (µm)

La télédétection est fondée sur la notion spectrale, ainsi l’interprétation des données satellitaires repose sur la bonne connaissance des propriétés spectrales des éléments constituants la surface terrestre dénommée la signature spectrale de l’élément. Les satellites d’observation de la terre occupent différentes orbites selon les applications attendues : Orbite géostationnaire (satellite se trouvant à 36.000km) : un satellite géostationnaire se situe toujours au zénith du même point sur l’équateur terrestre à l’exemple du METEOSAT,

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

le plan orbital est confondu avec le plan équatorial, et l’orbite est circulaire. Le satellite tourne à la même vitesse angulaire que la terre. Orbite héliosynchrone a une trajectoire et quasi-polaire à mesure que la terre tourne. Le satellite balaie l’ensemble de la surface terrestre (à l’exception des régions polaires). Il passe toujours à la même heure solaire locale au-dessus d’un même point de la terre à l’exemple de SPOT et LANDSAT. II.2.1. Caractéristiques de l’image L image de télédétection est une image multispectrale (miltibande), obtenue à partir de quelques capteurs opérant dans plusieurs bandes spectrales à la fois : • 7 pour LANDSAT • 4 pour SPOT 5 • 5 pour NOAA • 5 pour METEOSAT Cette image est constituée par un ensemble de matrice de nombre codé sur 8 bits ou 10 bits. Chaque matrice correspond à un canal spectral [Bleu, Vert, Rouge, Proche Infrarouge, Moyen Infrarouge, Infrarouge Thermique,…] II.2.2. Technique de traitement des images de télédétection Pour faciliter la tâche de la photo-interprétation et accroître son efficacité, on utilise un certain nombre de technique visant à transformer les données afin de mettre en évidence les phénomènes ou les objets d’intérêt. Les principaux traitements numériques d’image de télédétection sont : - L’amélioration du contraste (étalement de la dynamique de l’histogramme) la plupart des images satellitaires ne présentent pas un contraste bien net et l’amélioration du contraste d’une image consiste en la redistribution des niveaux. - Le filtrage des images - La création d’image en fausse couleur. - Le calcul d’indices. - La création d’image en couleur composée. - La classification de l’image. Le manque de relief sur les images pourrait limiter la cohérence entre l’interprétation des images et la vérité terrain. Cette analyse structurale est généralement suivie de la mise en œuvre des méthodes géophysiques adaptées à l’hydrogéologie des aquifères du socle et d’altérites. Et enfin, les traitements d’images ont porté sur la recherche des combinaisons d’images rehaussées favorisant la discrimination des ensembles lithologiques et la perception 31

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

des linéaments sur les compositions colorées. Ainsi l’étude géologique a été vérifiée à partir des composantes principales du rapport TM7 – TM4 de la combinaison TM7 + TM5 et des filtres directionnels de sobel utilisant une matrice 3 x 3 ou 7 x 7. Le rehaussement des images TM par le filtre directionnel de sobel dans la matrice 7 x 7. Il permet de mettre en évidence les grandes fractures dans les différentes directions par l’intermédiaire d’un système graphique. On peut tracer ces fractures et ensuite déterminer les différentes intersections qui offrent plus de chances et de succès.

II.3. La géophysique Les méthodes géophysiques sont des méthodes non destructives visant à mesurer les paramètres physiques du sous-sol à partir de la surface. Il pourra s’agir de la résistivité électrique, de la conductivité électrique, de la densité, de la susceptibilité magnétique etc. suivant les méthodes utilisées. L’interprétation, de ces paramètres mesurés liés aux résultats des autres méthodes (géologie, géochimie, photo interprétation….), permet de préciser l’existence et la géométrie des aquifères. En hydrogéologie, les études géophysiques ont pour but : De vérifier s’il existe une loi simple entre la conductivité des eaux et les paramètres géophysiques mesurés, en particulier la résistivité. D’appréhender la géométrie des aquifères, notamment, pour déterminer l’épaisseur de la couverture d’altérations et pour identifier les linéaments relevés sur les photographies aériennes. De déterminer dans quelle mesure la géophysique peut être une aide pour une implantation de forages de bonne qualité. La méthode géophysique utilisée est celle du sondage électrique, traîné et le TDEM. II.3.1 Rappel théorique de la méthode de résistivité en courant continu [2] La méthode électrique a pour but de mettre en évidence la distribution des résistivités dans le sous-sol. Elle consiste à injecter par l’intermédiaire d’une électrode, en un point A, dans le sol un courant continu d’intensité I et de recueillir par l’intermédiaire d’une autre électrode en un point B. On mesure la différence de potentiel ∆V entre deux électrodes M et N appelées électrodes de potentiel. Les mesures de résistivité des terrains sont effectuées à l’aide d’un résistivimètre couplé à un dispositif de mesure qui peut être disposé à la surface du sol ou descendu dans un trou de forage.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

La résistivité des terrains est un paramètre souvent utile : il permet à l’hydrogéologue d’imaginer la structure et la nature des roches et d’en déduire la présence et qualité de l’eau souterraine.

∆V +I -I

M O N

A B

Figure.II.1: Configuration habituelle des électrodes en prospection électrique Le résistivimètre syscal R2 injecte un courant I et mesure la différence de potentiel ∆V. Il est alors facile de calculer la résistance R du circuit (loi d’ohm.) En fonction du type de dispositif utilisé. Un facteur géométrique K permet de calculer la résistivité ρ à partir de la résistance. Entre la résistivité ρ appelée résistivité vraie du sous- sol, le courant injecté I et la différence de potentiel ( ∆V). On obtient une formule du type : ∆V ρ = K I Pour réaliser une étude de terrain, il est toujours nécessaire d’effectuer une série de mesure en changeant la géométrie du dispositif.

Calcul de V = V M –VN I 1 On a V = ρ × M π 2 1 − 1 AM BM I 1 V = ρ × N π 2 1 − 1 AN BN

Comme ∆V = V M – VN on a :

2π ∆V ρ = × 1 − 1 − 1 + 1 I AM AN BM BN

2π Le facteur géométrique K s’écrit : K= 1 − 1 − 1 + 1 AM AN BM BN 33

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

K dépend de la disposition géométrique des électrodes A, M, N, B Avec ΙΙΙ : courant injecté dans les électrodes ∆∆∆V : différence de potentiel entre les électrodes de potentiel ρ: la résistivité II.3.2 Les dispositifs de mesures

II.3.2.1. Modèle à une dimension

En courant continu, deux dispositifs sont biens connus et utilisés depuis longtemps par les prospecteurs, ce sont les dispositifs Schlumberger et Wenner Il s’agit de quadripôles linéaires symétriques, destinés en priorité à l’étude de la structure tabulaire (structures 1D). Le sondage électrique en courant continu constitue à injecter un courant I à partir de deux électrodes A et B et de mesurer ensuite la différence de potentiel ∆V en résultant sur deux autres électrodes M et N. Le centre du dispositif correspondant à la localisation du point de mesure est fixe. Les électrodes d’injections sont écartées au fur et à mesure, pour augmenter la profondeur d’exploration du sous sol. A part la configuration Schlumberger le dispositif Wenner est aussi bien connu et utilisé en courant continu pour l’étude des structures 1D, 2D et même 3D. Le quadripôle est aligné. La distance AB est égale à 3 fois la distance MN (a). La résistivité apparente du sous sol est obtenue par le produit de la résistance ( ∆ V ) I ainsi déterminée par un facteur géométrique K dépendant des distance des distances entre les électrodes. 1. Dispositif Wenner En 1916, Wenner a avancé qu’on peut mesurer la résistivité de sous-sol, en tenant compte de la différence de potentiel entre deux points de la surface après injection du courant continu dans le sous-sol. Traditionnellement et par convention, on appelle A et B les électrodes d’émission (A est l’électrode source, B l’électrode puits), et M et N les électrodes de réception à l’aide desquelles on mesure la différence de potentiel VM - VN. On utilise également ces deux dispositifs pour le profilage (ou le traîné électrique) et la cartographie, donc pour l’étude des structures non tabulaires (structures 2D ou 3D). Le dispositif Wenner représenté par la figure II.6 ci-dessous est constitué de quatre électrodes alignées et équidistantes.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

A M N B

AM = MN = NB = a a a a

Figure II.2. : Dispositif Wenner Pour un sous-sol homogène et isotrope de résistivité électrique ρ , la différence de potentiel mesuré entre les électrodes M et N est liée au courant I injecté entre A et B, à la 2πa∆V résistivité électrique du sous-sol ρ = et à la géométrie (« a » distance inter I I électrodes) du dispositif de mesure par la relation ∆V = ρ . La mesure de ∆V et de I 2πa permet de connaître la résistivité ρ du sous-sol homogène. 2. Dispositif Schlumberger Pour le dispositif Schlumberger, il existe un point d’application qui est le centre de symétrie des électrodes.

l l A M N B

O L L AM = NB = L

MO = ON = l

Figure II.3. : Dispositif Schlumberger En prospection Schlumberger, comme toute prospection électrique, le but est de mettre en évidence la distribution de résistivité du sous-sol. Elle se réalise par l’injection du courant électrique à travers une électrode dite électrode de courant et en mesurant la différence de potentiel entre des électrodes disposées à la surface. Au fur et à mesure que l’on éloigne les électrodes d’injection, la tranche du sous-sol concerné est de plus en plus importante. Il existe bien évidement d’autre dispositif tel que le dispositif carré, le dispositif dipôle dipôle etc. Le tableau I.5 ci-dessous nous montre la profondeur d’investigation en fonction de l’intervalle inter des électrodes.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Tableau.II.1: les intervalles de mesures [10]. Dispositifs Profondeur d’investigation (P) Wenner P = 0,519a Wenner-Schlumberger P = 0.520a Dipole-Dipole P = 0,415a

AB AB Schlumberger < P < 10 4 a distance inter électrode

II.3.2.2. Modèle à deux dimensions

Dans ce volet on va parler de la Polarisation Provoquée, l’origine de cette Polarisation, la mesure de cette Polarisation et l’application de cette Polarisation en hydrogéologie. 1. Polarisation provoquée (PP) [1 26] Lorsqu’on injecte le courant dans le sol on a supposé que le potentiel mesuré en surface est obtenu instantanément et que d’une façon similaire lorsque le courant est coupé le potentiel tombe instantanément à zéro. Dans la pratique il n’en est rien. Il existe un délai entre le temps à tension maximum et le temps ou il tombe à tension zéro. Ces délais sont dus aux effets du sol et aux effets instrumentaux. En générale les délais instrumentaux sont très faibles, tandis que ceux du sol sont souvent significatifs et ils varient d’un endroit à un autre. Le temps de délais et la courbe de décharge constituent alors les paramètres utiles par l’investigation du sous-sol. Les mesures de polarisation provoquée s’effectuent à l’aide d’appareillages utilisant un courant électrique en forme de créneaux bipolaires séparés par des interruptions d’injection. Ainsi, en utilisant un dispositif classique A B M N, on envoie dans le sol ce type de courant entre A et B et on constate, lors des interruptions d’injection, qu’il subsiste entre M et N, une différence de potentiel qui se dissipe plus ou moins rapidement. Ce potentiel « résiduel » est appelé« polarisation provoquée ».

2. Origine de la polarisation provoquée Le passage d’un courant électrique dans un sol s’accompagne de processus électrochimique dont le caractère et l’intensité dépendent directement des propriétés chimiques et physiques de sol.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Le passage du courant peut se faire de deux façons : (1) par conductibilité électrique pour laquelle il y a déplacement d’électrons libres dans les particules métalliques (pyrites, chalcopyrite,….); et (2) par conductibilité ionique pour laquelle il y a déplacement d’ions dans les solutions contenues dans les pores et les fractures des roches. La polarisation provoquée a pour origine, des processus électrochimiques qui se produisent lorsque le courant passe: (a) d'un milieu à conductibilité ionique (eau) à un milieu à conductibilité électronique; et (b) d'un milieu à conductibilité ionique à un milieu peu conducteur ou au contact d'un milieu de conductibilité ionique différente. Examinons ces deux cas : Le passage du courant dans le sol ou la roche se fait principalement par conduction ionique à travers des pores ou fractures remplis de solution. Or, il arrive que certains de ces pores soient bouchés par des particules métalliques, c’est le cas de la figure II.3.3 suivante.

Figure II.4. : Passage des ions dans un pore remplie de solution Il se peut que ce pore soit bouché, alors les charges négatives et positives vont s’accumulés des deux côtés, voir figure II.3.4 suivante.

Figure II.5. : Pore bouché par un grain de sulfure

Il y a donc accumulation des ions à la surface du grain de sulfure. Il est (+) du coté (2) et (-) du coté (1) et ses charges attirent les électrons de la particule métallique. On obtient alors autour de la particule ce que l’on appelle une double couche électrisée et on dit que la particule est polarisée. Si le courant cesse brusquement cette double couche se décharge, en se comportant comme un condensateur moléculaire. Voire figure II.3.5 ci-après.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Figure II.6. : Double couche Polarisé

Puisque l'intensité du courant est proportionnelle à la densité du courant, le potentiel entre deux électrodes augmentera donc à

I V = F()s, g 0 σ ()1− m

L'augmentation du voltage, appelée voltage secondaire Vs, est donné par

I  1  V = V − V = F ()s, g  − 1 S 0 σ 1 − m 

I m = F ()s, g σ 1 − m

et le rapport entre la valeur maximale de Vs sur le voltage observé

V V −V S = 0 = m V0 V0 m est appelé la chargeabilité du médium. L'expression de la chargeabilité ne contient aucun V facteur géométrique donc, idéalement, m est un effet des volumes. Le rapport S devrait être V0 indépendant de:

1. la topographie, 2. la géométrie des électrodes, 3. la grosseur et la forme de l'échantillon (pour des échantillons homogènes tel qu'utilisés en laboratoire).

On peut se demander ce que la mesure de la chargeabilité implique comme opération sur le terrain. On mentionnera que la chargeabilité peut être mesurée de deux manières sur le terrain: (1) dans le domaine du temps, ou transitoire, et (2) dans le domaine des fréquences.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Nous commencerons donc par examiner le problème sous sa forme la plus utilisée et la plus visuelle, le domaine du temps. Pour le domaine fréquentiel voire Annexe1.

3. Mesure de la polarisation provoquée dans le domaine temporel

Figure.II.7: Courbe de décharge On injecte du courant continu dans le sol et on coupe brusquement pour avoir la courbe de la ddp ou voltage en fonction du temps. Le voltage V 0 est celui qui est observé et mesuré et est dû à l’application du courant et aux effets de polarisation. Le voltage V s est celui qui serait observé immédiatement après que le courant fut coupé et si ce courant avait été appliqué suffisamment longtemps pour que V 0 atteigne son maximum. On voit facilement que

Vs = V 0 –V.

Pratiquement on mesure la chargeabilité apparente ma car le sous-sol est hétérogène. Cette chargeabilité apparente est fonction des vraies chargeabilités et résistivités des matériaux sondés. En principe V s = F (m a, V 0, t), puisque V 0 est connu donc V s ne dépend que de m a. Si les mesures sont faites à temps fixes, alors, on peut avoir une idée des valeurs relatives de V s pour différents m.

= 1 b m Vstdt ∫a V0

Pour avoir des chiffres significatifs, on aura des mesures en mS ou mV/V

4. Polarisation provoquée appliquée aux problèmes hydrogéologiques Cette méthode peut être utilisée parallèlement à la méthode des résistivités pour certaines investigations hydrogéologiques. Dans ce cas, on mesure, en plus de la résistivité apparente, la « chargeabilité » ou « polarisabilité » du sous-sol pour chaque quadripôle d’électrodes. 39

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Les anomalies de la polarisation provoquée et de résistivité se présentent en même temps. L’emploi simultané de ces deux techniques permet donc d’avoir une caractérisation plus précise des formations du sous-sol.

II.3.2.3. Le Sondage Electromagnétique TDEM (ou TEM Fast) [8, 9, 13, 22]

La prospection par champs électromagnétiques artificiels ou naturels, générés par des courants variables dans le temps, porte le nom de prospection électromagnétique. TDEM (Teme Domain Electro-Magnetism) est le terme classique utilise dans les pays anglo-saxons. C’est une méthode de sondage EM (électromagnétique) à source contrôlée en domaine temporel. Elle est parfois appelée TEM (Transient Electro-Magnetism), en raison de la forme décroissante du signal mesuré (« transient » : transitoire). Cette méthode est particulièrement adaptée à la détection des terrains conducteurs comme les terrains aquifères. 1. Principe de la méthode Les fondements de la méthode électromagnétique reposent sur les équations de Maxwell et plus précisément sur l’induction électromagnétique. Cette méthode utilise le phénomène de diffusion d’un champ électromagnétique transitoire pour déterminer la résistivité des terrains en fonction de la profondeur. Ce champ électromagnétique transitoire est créé par la coupure brusque d’un courant circulant dans une bobine émettrice disposée au sol. En effet, lorsqu’on fait circuler dans une boucle émettrice, disposée horizontalement sur le sol, un courant continu permanent, un champ magnétique primaire est généré suivant la loi d’Ampère définit par : ∂ D ∇ × H = J + ∂ t Ce courant est ensuite brusquement coupé et crée une variation temporelle du champ magnétique primaire. La loi de Faraday stipule que la variation du flux magnétique B dans le temps induit une force électromotrice qui se concrétise dans un corps conducteur par la circulation de courant électrique (E), le courant de Foucault : ∂ B ∇ × E = − ∂ t

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Un champ, magnétique secondaire est associé à la circulation des courants électriques induits. Les courants et le champ secondaire sont atténués dans l’espace et dans le temps. Cette variation temporelle crée une force électromotrice dans le récepteur sous forme d’un voltage. C’est l’intensité de la décroissance temporelle du champ magnétique secondaire (∂B/∂t) qui est mesuré à la boucle réceptrice pendant le temps de coupure du courant. Il décroît et devient exponentiel, son taux de décroissance dépend de la taille, la forme et la conductivité du corps. Le temps de coupure du courant est constant et ne dépend pas de la distance Emetteur-récepteur (E-R). Le signal total mesuré est :

fem total = fem géologie + fem cible Ce signal peut être divisé en 3 stades en fonction du temps : - Stade initial - Stade intermédiaire - Stade final Le Stade initial, il n’existe pas une grande influence du corps conducteur, mais un bruit géologique. Le Stade intermédiaire est caractérisé par un champ complexe qui dépend de la position E-R et du bruit géologique. Le Stade final, dans ce stade le bruit géologique est minimum et chaque composante du champ est de la forme : -(τ/T) H(t) = H 0d1e H(t) est la composante du champ magnétique secondaire

H0 est la composante du champ magnétique primaire

d1 est un coefficient qui dépend des paramètres géométriques et de la position de l’émetteur et du récepteur. L’interprétation des données mesurées se fait dans le stade final ou la décroissance du champ secondaire est exponentielle. L’analyse de la décroissance transitoire est effectuée en échantillonnant l’amplitude du courant dans la boucle réceptrice avec un pas adéquat, en général 20 canaux de quelques micro-secondes à 1 seconde. On obtient en sortie la dérivée du champ secondaire. L’analyse de la résistivité du sous-sol en fonction de la profondeur (hypothèse de tabularité) est faite à partir de la mesure en surface des champs. Le volume de terrain contribuant à la mesure de la résistivité apparente ρa est faible : le volume de terrain au centre et autour de la boucle d’émission.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

La profondeur d’investigation croît avec le canal de mesure en temps, soit avec le temps au cours duquel le champ secondaire est mesuré après la coupure du champ primaire. Ainsi, la profondeur maximale est déterminée par le temps maximal t où l’on reçoit l’information en provenance de zone profonde.

Figure.II.8 : Principe du sondage TDEM 2. Mise en œuvre et acquisition des données La méthode TDEM peut être mise en œuvre en utilisant une gamme étendue de configuration. La figure présente des dispositifs de mesure classique. Nous avons mis en œuvre un dispositif en boucle coïncident de forme carrée de 12.5, 25 ou 50m de côté avec un seul câble utilisé comme boucle émettrice et réceptrice. Pour l’acquisition des données en sondage TDEM, nous avons utilisé l’appareil TEM-FAST 48 construit par AEMR (Applied Electromagnetic Research). Cet appareil est constitué d’un coffret léger qui réunit à la fois l’émetteur et le récepteur et utilise le même câble disposé en boucle carrée pour l’émission et la réception. 3. Interprétation Dans nos travaux, les interprétations ont été traitées avec le logiciel TEMRES. Ce programme réalise le calcul des réponses TEM pour des milieux tabulaires en utilisant les procédures de calcul décrites par Andersin (1979). Les calculs directs se basent sur une approximation de dipôle équivalent proposée par Stoyer (1990). L’inversion des données est réalisée au sens des moindres carrés en utilisant l’algorithme de calcul de « ridge régression » décrit par Inman (1975). Les paramètres de résistivité et d’épaisseur du modèle de départ sont fixés par l’utilisateur. A la suite de l’inversion, des calculs d’équivalence permettent d’estimer les variations possibles des épaisseurs et des résistivités autour de la solution obtenue par l’inversion.

Partie II : Méthodologie appliquée à l’hydrogéologie

Figure.II.9 : Exemple de courbe de sondage TDEM Enfin, il est possible de calculer une inversion dite « automatique » multi-terrain (jusqu à 19) de type Occam qui optimise l’ajustement de la courbe théorique aux données mesurées. Les courbes résultantes ajustent mieux les données de terrain, mais ne sont pas forcements représentatifs de la géologie. Cette procédure est toutefois utile quand aucune information géologique qui permettrait de contraindre une inversion simple n’est disponible.

Figure.II.10 : Principaux dispositifs de mesure en TDEM

Partie III. Résultats et interprétations

Nous présentons dans cette partie les résultats de la photo-interprétation, le traitement des images de Télédétection, l’implantation de la géophysique, les techniques utilisées, les travaux exécutés, ainsi que les résultats et interprétation.

III.1 1.Résultats de la photo-interprétation Cette étude a été menée pour déceler les linéaments sur la photographie aérienne. III.1 1.1.Description des faits observés L’allure des cours d’eau est sinueuse en générale et parfois rectiligne sur quelques tronçons. Dans notre cas la densité est faible, on a que quelques cours d’eaux de largeur différents. Les foliations observées indiquent la présence de gneiss. Les linéaments sont de direction Nord-Est et Sud-Est. Ils sont représentés par des bandes étroites et rectilignes. Ils correspondent soit à des failles, soit à des fractures ou des fissures, soit à des dykes ou des filons. III.1 1.2.Analyse par photo-interprétation Les résultats des campagnes de reconnaissance géologique de surface indiquent que la région Diana a des lignes de crête des chaînes de colline suit la direction pratiquement Nord- Est pour la partie Nord, de Nord-Est et Nord Ouest pour la partie Sud. On peut relever en outre les linéaments de direction pratiquement Sud-Ouest vers le Nord-Est, d’autres d’Ouest vers Nord-Est qui sont probablement d’origine tectonique. L’étude des photos aériennes et des images satellitales couvrant la région montre de nombreux linéaments correspondant, soit à des changements de faciès pétrographiques, soit à des fractures de la croûte, soit à des lignes de schistosités ou soit encore à la présence de dykes qui se distinguaient notablement de ses encaissants. Les fractures, si elles existent, suivent les directions de ces linéaments. On note de même le passage des longs linéaments au centre de notre région prospecté. Ces linéaments sont représentés par des bandes étroites et rectilignes. On observe les grandes failles comme de direction Sud-Ouest vers Nord-Est. Par ailleurs, les horizons d’altérations jouent un rôle primordial dans la circulation des eaux souterraines. La fracture, qui est la zone préférentielle de la circulation d’eau souterraine, sous la couverture latéritique, est alors la cible de la prospection géophysique. Des autres linéaments, passent à côté des sites. La présence de l’eau semble indiquer que le linéament est d’origine tectonique, autrement dit, effet d’une principale fracture. Enfin on laisse le soin à la géophysique pour confirmer ou infirmer ces hypothèses.

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.1 : Photo-interprétation III.1 1.3.Interprétation La zone de circulation préférentielle des eaux de surface se fait suivant les formations géologiques tendres. L’existence de foliation sur la paroi du relief indique la présence de certaines formations cristalline et sédimentaire. Les linéaments s’ils sont assimilables à une fracturation du sous sol sont les zones préférentielles de circulation des eaux souterraines. La zone la plus intéressante est l’intersection de ces linéaments. La photographie aérienne nous montre une région de formation géologique tendre et plate. L’intersection des linéaments observés, dans la toute la photo aérienne, peut être les endroits favorables pour implanter les points de forages. L’étude complémentaire, qui est la géophysique, va confirmer ou infirmer cette hypothèse. 46

Partie III. Résultats et interprétations

III.1 2.Résultats du Traitement des images de télédétection Cette étude a été menée pour compléter l’analyse sur la photographie pour la détection des linéaments.

III.1 2.1.Description des faits observés

Les structures observées sur cette carte sont équivalentes à celle de la photo aérienne, on a une image claire donnant plus de précision à la délimitation des différentes unités géologiques. Dans la région Diana, l’interprétation géologique des images LANDSAT TM et des photographies aériennes ont permis de tracer les fractures majeures. Sur le plan géologique, le sol est formé essentiellement des formations basaltiques, gneissiques, schisteuses et autres. Les linéaments suivent généralement les directions Sud-Est Nord-Ouest, Sud-Ouest Nord-Est et autres. Les directions de fractures définissent plusieurs couloirs de cisaillement et de faille. Les accidents cassants ont un rôle hydrogéologiquement important. En effet, pour garantir un débit optimum des forages sur ces zones, il est nécessaire de localiser les principales fractures qui présentent un intérêt pour les campagnes d’adduction en eau potable sur ces milieux ruraux.

III.1 2.2.Analyse par le Traitement des images de télédétection

Les étapes que nous avons suivies pour le traitement d’image sont : Le traitement des différentes bandes d’image satellitaire nous a permis de faire apparaître les directions majeures des linéaments. On observe sur l’image traitée des directions bien distinctes, celles de Sud-Ouest vers Nord-Est et autre de direction Sud-Est vers Nord-Ouest. On arrive à voir la délimitation des formations basaltiques comme les coulées basaltiques récentes (série d’Ambre) qui est au Nord d’ Ambilobe et aussi la série basaltique ancienne et miocène du Cap d’ Ambre. On arrive aussi à distinguer des différentes formations sur l’image satellitaires.

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.2 : Carte des linéaments et différentes structures de la région issue de l’image satellite.

III.1 2.3.Interprétation

Cette recherche a permis, en se débutant à l’étude préliminaire basée sur l’analyse des cartes géologiques et topographiques. Elle est suivie de traitement et d’interprétation de la photographie aérienne et image satellitale accompagné de reconnaissance de terrain. La carte des linéaments résulte de l’image panchromatique. Les linéaments proviennent des éléments structuraux comme les failles, les fractures, les axes de plissements et les contacts lithologiques. Ils se traduisent par des dépressions topographiques, par la formation des chaînes des montagnes et par le réseau hydrographique.

Partie III. Résultats et interprétations

Elle individualise les différentes unités géologiques et axes structuraux et d’implanter les lignes géophysiques.

III.2. Techniques utilisées La détection et la localisation de ou des lieux de circulation des eaux souterraines nécessitent l’utilisation des techniques classique et moderne de l’hydrogéologie à savoir la prospection électrique et le TDEM. La méthode de résistivité repose sur la mobilité des électrolytes ou des ions sous l’action du champ électrique injecté à la surface du sol. La présence des électrolytes, comme l’eau, favorise la conduction de courant. Comme très peu d’affleurements apparaissent sur notre région alors l’épaisseur de l’horizon d’altérite superficielle sera déterminée à partir de dispositif mis en œuvre, étant donné que les résistivités des deux horizons sont bien distinctes. Cette technique permet d’avoir la distribution de la résistivité du sous sol. Connaissant les caractéristiques des différents dispositifs usuels, à savoir la profondeur d’investigation, la couverture latérale et verticale et la sensibilité ou bruit géologique. Nous avons utilisés le sondage électrique et le TDEM pour occuper le maximum du sous-sol et récupérer le maximum d’information.

III.3. Travaux exécutés III.3.1.Sondage TDEM La géophysique est utilisée, lorsque la topographie le permet, en complément des études de reconnaissances de l’hydrogéologue, afin de préciser l’implantation des forages. Pendant la campagne géophysique on a utilisée la méthode de prospection électromagnétique. C’est une méthode de sondage EM (électromagnétique) à source contrôlée en domaine temporel. Elle est particulièrement adaptée à la détection des terrains conducteurs comme les terrains aquifères. Cette méthode a pour but de mesurer la résistivité des terrains en fonction de la profondeur et elle permet d’interpréter les anomalies présentées sur la courbe de sondage qui met en évidence la présence de nappe. Son originalité tient au fait qu’elle profite de l’existence d’un phénomène naturel (qu’il n’y a donc pas lieu de créer). Sa mise en œuvre est donc relativement légère : il n’y a que des récepteurs sur le terrain. L’appareil utilisé est le TEM FAST 48. C’est un matériel développé par la société russe A.E.M.R (Applied Electromagnetic Research), matériel très légère 1,5kg, d’usage facile et disposant des caractéristiques suivants : -boîtier étanche de dimension : 103x27x310mm, 49

Partie III. Résultats et interprétations

-alimentation 12V, -pilote par un ordinateur de poche à l’aide d’une interface RS232 pour l’exécution des mesures, -une boucle d’émission-réception (câble de 12,5m à 50m de côté), -des câbles de connexion.

Figure.III.3. Résistivimètre TEM-FAST 48 et ses accessoires

III.3.1.1. Mise en œuvre

Nous avons choisi la méthode électromagnétique pour la prospection compte tenu des objectifs et de la géologie du district. On a effectué 18 sondages TEM lors des travaux de prospection. Mais dans le présent mémoire, Nous allons se baser sur 15 sondages TEM effectuer parmis touteles implantations réalisées par la géophysique. Sur ces implantations effectuées deux points sont été refusés par l’étude géophysique car il n y a pas assez d’espacement pour faire la prospection à cause de la couverture végétale qui est dense et ne permettent pas la mise en œuvre du dispositif en boucle coïncident de forme carrée. III.3.2. Le district d’Antsiranana On a constaté, que plusieurs localités, dans les Fokontany des communes du district d’Antsiranana, n’ont pas un système d’AEP. Alors, l’implantation d’ouvrage dans le cadre de l’AEP s’avère indispensable pour satisfaire les besoins en eau de la population rurale. D’après l’interprétation des ressources et des besoins en eau, on trouve que les ressources en eau des nappes seront suffisantes par rapport aux besoins en eau totaux. L’étude d’inventaire des forages indique que la conductivité des eaux souterraines est plus faible dans ce district. Les photographies aériennes indiquent que la direction de la 50

Partie III. Résultats et interprétations

texture de base est Sud-Ouest vers Nord-Est, les linéaments représentés comme érosion par cours d’eau. Au Nord-Est, la roche dure affleure alors que la partie Sud-Ouest est couverte de sédiments. Les failles comme celle de Sambirano et Bemarivo y traversent le district de direction Sud-Ouest vers Nord-Est. Les fractures sont aussi bien développées dans la zone de roche dure, puis les roches fracturées peuvent continuer jusqu’à la zone de sédiments.

Figure.III.4 : Carte des communes et fokontany bénéficiaires des points de forages. Notons que sur chaque point proposé, on a fait un sondage TEM dont la correspondance est donnée par le tableau suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Tableau.III.1 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques n° Code Commune Village Lat Long 1 DIG001 Ankarongana Madirobe 12°39’55.2’’ 49°23’38.9’’ 2 DIG005 Antsiranana Anamakia 12°19’29.2’’ 49°15’09.9’’ 3 DIG008 Mahavanona Nosimbary 12°26’12.9’’ 49°21’33.9’’ 4 DIG009 Ramena Andavakoera 12°19’45.7’’ 49°21’58.5’’ 5 DIG010 Mahavanona Ampifinala 12°31’33.1’’ 49°21’23.4’’ 6 DIG012 Anketrakabe Saharenana Ambony 12°34’58.9’’ 49°20’04.5’’ 7 DIG014 Anketrakabe Ambahivahikely 12°34’23.0’’ 49°16’33.4’’ 8 DIG016 Anivorano Nord Marotaolana 12°47’25.6’’ 49°14’28.7’’ 9 DIG018 Soajaovato Ambodipont Tsarahisaka 12°39’38.9 ’’ 49°20’45.0’’ 10 DIG048 Andrafiabe Andrafiabe 12°31’34,7’’ 49°24’16,5’’ 11 DIG036 Anivorano Nord Ambondromifehy 12°53’48,1’’ 49°12’46,0’’ 12 DIG033 Anivorano Nord Mahatsara 12°54’41,8’’ 49°12’29,6’’ 13 DIG044 Anivorano Nord Ambodimadiro 12°45’56,4’’ 49°14’17,9’’ 14 DIG046 Anivorano Nord Andranotsimaty 12°45’46,8’’ 49°16’43,4’’ 15 DIG047 Anivorano Nord Beanamalao 12°46’23,3’’ 49°15’15,9’’ Le tableau nous montre seulement 15 points étudiés parmi les sites implantés.Ces 15 points sont implanté grâce aux résultats de l’étude géophysique.

III.3.2.1. Résultats et Interprétation

Les résultats sont représentés sous formes de diagrammes 1D pour le sondage TEM.

III.3.2.2.Interprétation des sondages TEM

L’interprétation TEM sera présentée par secteur, selon les différents sondages effectués sur ces 15 sites. Ceci afin de mettre en évidence le changement de la nature géologique. Lors des travaux sur terrain, nous avons utilisé des boucles de dimension 12,5x12,5 m2, 25x25m 2 voire 50x50m 2 selon la disponibilité de l’espace pour étaler le dispositif. Un seul câble est utilisé comme boucle émettrice et réceptrice. Il est à noter que les implantations, se situant au bord d’une zone inondable, d’une zone pleine de couverture végétale trop gênante ne permettent pas de faire étude géophysique mais on est obligé d utiliser des photos aériennes et des cartes hydrogéologiques. Chaque étude géophysique a fait l’objet de fiches d’interprétation. Celui-ci calcule l’épaisseur des différentes couches rencontrées lors d’un sondage électromagnétique. On a utilisé le logiciel TEMRES aussi bien pour l’interprétation, que pour la présentation des résultats.

Partie III. Résultats et interprétations

III.3.2.3. Secteur Anamakia

Anamakia se trouve à 4km à l’Ouest de Diego Suarez qui se situe sur la route qui va vers la saline. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 12° 19’ 29.2’’S et Longitude : 049°15’09.9’’E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Anamakia-DIG005 100

10 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Figure.III.5 : Anamakia, coupe géoélectrique TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.6 : Anamakia, coupe de Forage . Le model de courbe observée ici montre deux formations peu différentes qui ont des résistivités faible. La première formation qui va jusqu’à une profondeur de 7m environ présente une formation conductrice. La deuxième formation a pour épaisseur de 9m jusqu’à 17m qui présente notre aquifère composée de sable moyens et des galets basaltiques et en dessous de 17m on observe une formation très dure. Les anomalies sur la courbe des résistivités qui sont visibles à partir de 30m de profondeur Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu une couverture latéritique, de l’argile, de l’argile sableuse, de la pouzzolane argileuse et le calcaire fissuré avant d’observer les galets basaltiques. Donc les formations intermédiaires sont attribuées à une même gamme de résistivité que les formations qui ont les grandes épaisseurs.

III.3.2.4. Secteur Ampifinala

Ampifinala se trouve à 16km au Nord-Ouest de Daraina qui se situe sur la route qui va vers Diego Suarez. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 12°31’33.1’’ S et Longitude : 0 49°21’23.4’’ E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Figure.III.7 : Ampifinala, coupe géoélectrique TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.8 : Ampifinala, coupe de Forage

Le model de courbe observée ici montre deux formations. L’une est une formation peu résistante de résistivité 18 Ωm avec une épaisseur de 7m environ par contre l’autre est une formation conductrice caractérisée par une résistivité de 8 Ωm qui a une épaisseur de 30m. Les anomalies sur la courbe de résistivité sont visibles à partir de 40m de profondeur environ. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu de l’argile compact, l’argile sableux qui est peu conductrice et aussi l’argile compact qui est le toit de notre aquifère avec une épaisseur de 4m et enfin le basalte fissuré.

III.3.2.5. Secteur Marotaolana

Marotaolana se trouve à 70km au Nord d’Ambilobe qui se situe sur la route qui va vers Diego Suarez. Le site d’étude est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 12° 47’ 25.6’’S et Longitude : 49°14’28.7’’E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Marotaolana-DIG016 10 3

100 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Figure.III.9 : Marotaolana, coupe géoélectrique TEM

Figure.III.10 : Marotaolana, coupe de Forage Le model de courbe observée ici montre deux couches. La première est une formation superficielle peu résistante de résistivité 50 Ωm et d’épaisseur 23m. Ainsi se succède une formation conductrice de résistivité 7 Ωm et d’épaisseur environ de 15m.

Partie III. Résultats et interprétations

Les anomalies sur la variation de courbe de résistivité sont visibles à partir de 25m de profondeur. Par contre dans la coupe de forage nous observons des dépôts alluviaux en premier lieu de l’argile brune et les pouzzolanes altérées sont de même résistivité voire le basalte altéré et le basalte fissuré sont aussi de même résistivité.

III.3.3. Le district d’Ambilobe On trouve que les communes et les fokontany du district d’Ambilobe ne sont pas tous couverts D’AEP. Ce district nécessite beaucoup des besoins en eau pour le bien être de la population rurale et aussi le renouvellement des infrastructures comme le district d’Antsiranana. D’après l’interprétation de l’adéquation des ressources et des besoins en eau, on trouve que les ressources en eau des nappes seront suffisantes par rapport aux besoins en eau totaux. L’étude d’inventaire des forages indique que la conductivité des eaux souterraines est normale dans notre district. Les photographies aériennes indiquent que la direction de la texture de base est Sud-Ouest vers Nord-Est, les linéaments représentés comme érosion par cours d’eau. Au Nord-Est, la roche dure affleure alors que la partie Ouest est couverte de sédiments. Les failles qui traversent le district de direction Sud-Ouest vers Nord-Est. Les fractures sont aussi bien développées dans la zone de roche dure, puis les roches fracturées peuvent continuer jusqu’à la zone de sédiments.

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.11 : Carte des communes et fokontany bénéficiaires des points de forages Notons que sur chaque point proposé, on a fait un profil TEM dont la correspondance est donnée par le tableau suivant : Tableau.III.2: coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques n° Code Communes Villages Lat Long 1 ABL016 Ampanakana Mantaly 13°10’01.6’’ 48°57’04.4’’ 2 ABL018 Ampanakana Mantaly 13°09’57.4’’ 48°56’59’’ 3 ABL026 Antanantanana Ampondralava 13°11’36.7’’ 48°53’33.5’’ 4 ABL027 Ampasimazava Ambodiboanara 13°11’56.5’’ 48°52’05.8’’ 5 ABL032 Ambodi-pont Mantaly 13°12’52.2’’ 48°56’47.7’’ 6 ABL038 Androitsy Ambodiboanara 13°09’54.7’’ 48°53’17.3’’ 7 ABL039 Androitsy Ambodiboanara 13°09’50.6’’ 48°53’51.1’’ 8 ABL040 Bekolahy Ambodiboanara 13°10’40.6’’ 48°54’20.1’’ 9 ABL041 Bekolahy Ambodiboanara 13°10’47.1’’ 48°53’52.5’’ 10 ABL042 Antanamiavotra Mantaly 13°13’14.7’’ 48°55’18.4’’ 11 ABL043 Antanamiavotra Mantaly 13°13’18.5’’ 48°55’06.9’’ 12 ABL044 Antanamiavotra Mantaly 13°13’26.4’’ 48°55’02.5’’ 13 ABL045 Antanamiavotra Mantaly 13°13’28.6’’ 48°54’58.1’’ 14 ABL046 Ankiabe Beramanja 13°16’11.2’’ 48°55’59.7’’ 15 ABL047 Ankiabe Beramanja 13°15’46.3’’ 48°56’15.6’’

Partie III. Résultats et interprétations

Le tableau nous montre seulement que 15 points parmi les sites implantés dans le district. En faite nous limitons notre étude à ces 15 sites à titre d’exemple. A chaque fois que le résultat de la géophysique est non concluant, on effectue un autre sondage sur un autre point proposé par l’hydrogéologue. Cette fois ci, on a effectué des études géophysiques sur tous les points d’implantations et on en choisi un qui est le meilleur.

III.3.3.1. Résultats et Interprétation

Les résultats sont représentés sous formes de diagrammes 1D pour le sondage TEM.

III.3.3.2.Interprétation des sondages TEM

L’interprétation TEM sera présentée par secteur, selon les différents sondages effectués sur les 15 sites, pour qu’on puisse bien noter le changement de la structure géologique traversée par les situations géophysiques. Lors des travaux sur terrain, nous avons utilisé des boucles de dimension 12,5x12,5m 2 pour les sites un peu difficile à l’installation du boucle et 25x25m 2 voire 50x50m 2 pour les sites peu dégagés et comme pas de mesure 10m. De côté avec un seul câble utilisé comme boucle émettrice et réceptrice. Il est à noter que les implantations, se situant au bord d’une zone inondable, d’une zone pleine de couverture végétale trop gênante ne permettent pas de faire étude géophysique. Chaque étude géophysique a fait l’objet de fiches d’interprétation. Celui-ci calcule l’épaisseur des différentes couches rencontrées lors d’un sondage électromagnétique. On a utilisé le logiciel TEMRES aussi bien pour l’interprétation, que pour la présentation des résultats.

III.3.2.3. Secteur Ampanakana

Ampanakana se trouve au Nord d’Ambilobe. Le site d’étude est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13° 10’ 01.6’’S et Longitude : 048°57’04.4’’E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Ampanakana-ABL016 10 3

100 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Figure.III.12 : Ampanakana, coupe géoélectrique TEM

Figure.III.13: Ampanakana, coupe de Forage Le model de courbe observée ici nous montre deux formations bien distinctes. La première est une formation peu résistante de résistivité 110 m et d’épaisseur 27m. La deuxième est une formation très conductrice qui peut être notre aquifère qui est à partir de 27m de profondeur.

Partie III. Résultats et interprétations

La courbe de résistivité montre quelques anomalies à partir de 25m de profondeur environ. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu des sables fins le sable moyen, sable fin grossier et le sable grossier et gravier dont se sont des formations intermédiaires. Ce qui veut dire que la résistivité de ces formation et minimes par rapport à celle du schiste qui se trouve en profondeur de 42m.

III.3.2.4. Secteur Ambodipo

Ambodipo se trouve au Sud d’Ambilobe à 35km environ. Le site d’étude est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13° 12’ 52.2’’S et Longitude : 048°56’47.7’’E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant : Ambodipo-ABL032 10 3

100 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Figure.III.14 : Ambodipo, coupe géoélectrique TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.15 : Ambodipo, coupe de Forage Le model de courbe observée ici nous montre une formation peu résistante de résistivité 60 m jusqu’à une profondeur de 15m environ. Elle est suivie par une formation conductrice de résistivité 9 m et d’épaisseur 20m environ. La courbe de résistivité présente quelques anomalies visibles à partir de 35m de profondeur.

Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu des sables argileux, de l’argile sableux, du sable moyen argileux, de l’argile et du sable fin, des débris des végétaux avec du sable argileux sable moyen argileux mais à résistivité faible et le schiste grisâtre est comme substratum.

III.3.2.5. Secteur Bekolahy

Bekolahy se trouve à l’Ouest d’Ambilobe à 40km environ. Le site d’étude est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13° 10’ 47.1’’S et Longitude : 048°53’52.5’’E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Bekolahy-ABL041 10 3

100 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Figure.III.16 : Bekolahy, coupe géoélectrique TEM

Figure.III.17 : Bekolahy, coupe de Forage

Partie III. Résultats et interprétations

Le model de courbe observée ici nous montre en surface une formation peu résistante de résistivité 47 m et d’épaisseur de 15,7m. Celle-ci est suivie par une formation conductrice de résistivité 5 m et d’épaisseur de 35m. La séquence est terminée par la présence d’une formation très conductrice à partir de 41m environ et c’est à cette profondeur que les anomalies sur la courbe de résistivité sont visibles. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu du sable fin argileux, l’argile à sable moyen qui sont de même résistivité de plus le grès est une formation intermédiaire avec la deuxième formation qui est aussi une formation sableuse mais à résistivité faible et l’argile est comme substratum.

III.3.3. Le district d’Ambanja On trouve que les communes et les fokontany du district d’Ambanja ne sont pas tous couverts D’AEP. Ce district nécessite beaucoup des besoins en eau pour le bien être de la population rurale et aussi le renouvellement des infrastructures comme les autres districts. D’après l’interprétation de l’adéquation des ressources et des besoins en eau, on trouve que les ressources en eau des nappes seront suffisantes par rapport aux besoins en eau totaux. L’étude d’inventaire des forages indique que la conductivité des eaux souterraines est normale dans notre district. Les photographies aériennes indiquent que la direction de la texture de base est Sud-Est vers Nord-Ouest, les linéaments représentés comme érosion par cours d’eau. Au Sud-Est, la roche dure affleure alors que la partie Ouest est couverte de sédiments. Les failles sont vraiment peu dans ce district seulement celle de Sambirano y traverse le district de direction Sud-Ouest vers Nord-Est. Les fractures sont aussi bien développées dans la zone de roche dure, puis les roches fracturées peuvent continuer jusqu’à la zone de sédiments.

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.18 : Carte des communes et fokontany bénéficiaires des points de forages Notons que sur chaque point proposé, on a fait un profil TEM dont la correspondance est donnée par le tableau suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Tableau.III.3 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques n° Code Commune Village Lat Long 1 ABJ 032 Ankatafa Vaovao Ankazotelo 13°38'18,2" 048°23'20,7" 2 ABJ 007 Bemanevika Antsamalaha 13°51'44,1" 048°30'43,5" 3 ABJ 026 Antranokaramy Mangabe 13°43'02,9" 048°25'30,00" 4 ABJ 022 Antranokaramy Befitina 13°43'00,2" 048°23'57,5" 5 ABJ 027 Antsatsaka Tanambe Sambirano 13°42'38,5" 048°22'13,9" 6 ABJ 039 Ankingameloka Berambo 13°49'03,7" 048°17'50,5" 7 ABJ 017 Maherivaratra Ankigny 13°27'32,5" 048°36'58,7" 8 ABJ 019 Maherivaratra Antanambao ankinika 13°30'24,4" 048°36'00,5" 9 ABJ 035 Ankatafa Vaovao Ankatafa Vaovao 13°38'11,2" 048°23'56,7" Ambodimanga 10 ABJ 013 Ramena Ambolidimika 13°45'32,2" 048°29'17,2" Ambodimanga 11 ABJ 012 Ramena Ambobaka 13°45'17,1" 048°31'00,8" 12 ABJ 003 Benavony Antsifitra 13°39'52,3" 048°29'15,8" 13 ABJ 042 Ambohimena Ankify 13°33'42,2" 048°21'53,5" Antanambe 14 ABJ 029 Antsatsaka Sambirano 13°42'21,1" 048°22'12,6" 15 ABJ 030 Antsatsaka Analavory 13°41'50,6" 048°24'47,9" Ambodimanga 16 ABJ 014 Ramena Ambolidimika 13°45'29,5" 048°29'11,9" 17 ABJ 009 Bemanevika Ambodifinesy 13°49'21,8" 048°29'20,2" 18 ABJ 037 Ankatafa Vaovao Maevarevorevo 13°38'31,4" 048°24'00,5" 19 ABJ 033 Ankatafa Vaovao Ankazokelo 13°38'15,8" 048°23'23,0" Le tableau nous montre que parmi les points étudiés. En faite plus de ce dernier était implanté par les résultats de l’étude géophysique mais notre travail est restreint à 19 implantations seulement. A chaque fois que le résultat de la géophysique est non concluant, on effectue un autre sondage sur un autre point proposé par l’hydrogéologue. Cette fois ci, on a effectué des études géophysiques sur tous les points d’implantations.

III.3.3.1. Résultats et Interprétation

Les résultats sont représentés sous formes de diagrammes 1D pour le sondage TEM.

III.3.3.2.Interprétation des sondages TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Chaque étude géophysique a fait l’objet de fiches d’interprétation. Celui-ci calcule l’épaisseur des différentes couches rencontrées lors d’un sondage électromagnétique. On a utilisé le logiciel TEMRES aussi bien pour l’interprétation, que pour la présentation des résultats.

III.3.3.3.Secteur Ambolidimika

Ambolidimika se trouve au Sud d’Ambanja à 20km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°45'29,5" S et Longitude : 048°29'11,9" E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Figure.III.19 : Ambolidimika, coupe géoélectrique TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.20 : Ambolidimika, coupe de Forage La première couche ainsi présente est caractérisée par une résistivité de 14 m, elle est présente jusqu’à une profondeur de 7m environ. La deuxième formation a pour épaisseur environ de 21m avec une résistivité moyenne de 8 m, la courbe de résistivité correspondante à cette formation présente une variation brusque. La séquence est terminée par une formation de faible résistivité. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu de l’argile jaunâtre qui a une épaisseur de 7m. Par suite il y a le grès sableux qui est une formation transitoire avec la deuxième formation qui est aussi une formation sableuse mais à résistivité faible et enfin le grès est comme substratum.

III.3.3.4.Secteur Analavory

Analavory se trouve au Nord Ouest d’Ambanja à 15km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°41'50,6" S et Longitude : 048°24'47,9" E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.21: Analavory, coupe géoélectrique TEM

Figure.III.22 : Analavory, coupe de Forage Le model de terrain ainsi obtenu est caractérisé par 4 couches successives de résistivité inférieure à 10 m. La première couche avec une profondeur de 5m, ainsi se succède une autre formation plus conductrice et plus épaisse avec une puissance de 10m, puis une

Partie III. Résultats et interprétations

formation légèrement résistante avec une puissance de 5m. Une couche moyennement conductrice termine la séquence et c’est dans cette formation qu’on constate des anomalies sur la variation de la courbe de résistivité. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu la terre végétale qui a une même résistivité avec le gneiss qui a une épaisseur de 5m. Par suite il y a les sables gréseux qui est une formation transitoire avec la deuxième formation qui est aussi une formation sableuse mais à résistivité faible. De plus il y a l’argile gréseuse qui est la troisième formation avec une épaisseur de 5 m et enfin le gneiss est comme substratum.

III.3.3.5.Secteur Antanambao ankinika

Antanambao ankinika se trouve au Nord Est d’Ambanja à 30km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°30'24,4" S et Longitude : 048°36'00,5" E. Le sondage électromagnétique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant :

Figure.III.23 : Antanambao ankinika, coupe géoélectrique TEM

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.24 : Antanambao ankinika, coupe de Forage Ce model présente des successions des formations conductrices avec une formation superficielle plus résistante avec une résistivité de 20 m et d’épaisseur de plus de 7m. A partir d’une profondeur de 28m on connaît des anomalies sur la variation de la courbe de résistivité. Par contre dans la coupe de forage nous observons en premier lieu les grés jaunâtre avec galet de quartz qui a une épaisseur de 7m. Par suite il y a les sables grossiers qui sont une formation transitoire avec la deuxième formation qui est aussi une formation gréseuse mais à résistivité faible et qui varie de couleur. De plus cette formation gréseuse est comme substratum.

III.3.4.Sondage Electrique On a utilisé lors de cette campagne le résistivimètre électrique SYSCAL R2 développé par Iris instruments et caractérisé par :

-Une tension de sortie de 800Volts (1600V crête à crête)

-Un courant de sortie maximum jusqu’à 2,5A

Partie III. Résultats et interprétations

-Une puissance de sortie maximum de 1600Watts

-Une impédance d’entrée de 10 M

-Une gamme de tension d’entrée de -5 à +5V

-Une compensation automatique de la PS (-5 à +5V) avec une correction linéaire de la dérive (jusqu’à 1mV/s)

-Une mesure de la prise de résistance de prise de la terre de 0,1 à 1000 k

Le résistivimètre est associé à un convertisseur DC/DC de 250Watts alimenté par une batterie de 12V.

Figure.III.25 : Mise en place du résistivimètre SYSCAL R2 et ses accessoires

III.3.4.1. Mise en oeuvre La situation générale : géologie, morphologie et hydrologie de notre site nous conduit d’adopter la technique de sondage électrique vertical (SEV) de type Wenner. Les sondages électriques verticaux ont été implantés sur sept profils. Le choix de la direction du profil a été réalisé à partir de l’étude des photographies aériennes couvrant notre zone de manière à donner le maximum d’informations sur la morphologie de l’Ile. La distribution du réseau hydrographique permettant d’avoir une idée sur la présence ou non des nappes d’eau souterraine.

Partie III. Résultats et interprétations

III.3.5. Le district de Nosy-Be On trouve que le district de Nosy-Be n est pas couverts D’AEP. Cette Ile nécessite beaucoup des besoins en eau pour le bien être de la population urbaine voire rurale. Ainsi le renouvellement des infrastructures que les colons ont construit depuis les temps les plus reculés. D’après l’interprétation de l’adéquation des ressources et des besoins en eau, on trouve que les ressources en eau des nappes seront suffisantes par rapport aux besoins en eau totaux. L’étude d’inventaire des forages indique que la conductivité des eaux souterraines est normale dans notre Ile. Les photographies aériennes indiquent que la direction de la texture de base est Sud-Ouest vers Nord-Est, les linéaments représentés comme érosion par cours d’eau. Sur l’Ile, la roche dure affleure alors qu’il y a des parties qui sont couvertes de sédiments et des couvertures végétales. Les failles et les fracture sont vraiment peu dans ce district.

Figure.III.26 : Carte des communes et fokontany bénéficiaires des points de forages

Partie III. Résultats et interprétations

Notons que sur chaque point proposé, on a fait un SEV dont la correspondance est donnée par le tableau suivant :

Tableau.III.4 : coordonnées des points d’implantation des stations géophysiques

n° Code District Commune Villages Coord Lat Long 1 NSB 012 Nosy Be Dzamandzar Amporaha 13°21'08,4" 048°11'49,5" 2 NSB 011 Nosy Be Ambatozavavy Ankarakily 13°20'19,3" 048°18'10,9" 3 NSB 003 Nosy Be Hell Ville Ampombilava 13°23'56,8" 048°15'03,2 4 NSB 005 Nosy Be Dzamandzar Andavanille 13°21'07,9" 048°12'33,0" 5 NSB 006 Nosy Be Dzamandzar Djamaïque 13°20'38,0" 048°11'47,2" 6 NSB 004 Nosy Be Dzamandzar Ankibanivato 13°20'08,9" 048°11'05,8" Orangea 7 NSB 007 Nosy Be Dzamandzar Labande 13°18'27,8" 048°11'35,6" Amporaha 8 NSB 014 Nosy Be Ambatozavavy Befotaka 13°13'01,1" 048°15'05,1" 9 NSB 002 Nosy Be Hell Ville Marokindro 13°48'52,5" 048°16'35,4"

Le tableau nous montre que certains points parmi les 14 points étudiés. En faite plus de ce dernier était implanté par les résultats de l’étude géophysique mais notre travail est restreint à 9 implantations seulement. A chaque fois que le résultat de la géophysique est non concluant, on effectue un autre sondage sur un autre point proposé. Cette fois ci, on a effectué des études géophysiques sur tous les points d’implantations.

III.3.5.1.Résultats et Interprétation

Les résultats sont représentés sous formes de diagrammes 1D et de modèles géoélectriques 2D pour les sondages électriques verticales.

III.3.5.2.Interprétation des sondages électriques

Les résultats de l’interprétation des sondages ont été reportés sur le profil ceci afin de mettre en évidence l’évolution latérale des structure géoélectriques. L’interprétation qui suit sera donc faite sur des profils. III.3.5.2.1.Secteur Ankibanivato Ankibanivato se trouve au Nord Ouest de Dzamandzar à 8km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°20'08,9" S et Longitude : 048°11'05,8" E. Le sondage électrique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant:

Notre coupe de profil a été implantée suivant la direction Nord-Sud. La coupe a mis en évidence quatre différentes formations dont : 74

Partie III. Résultats et interprétations

-Une couche superficielle très fertile (couverture végétale) qui est formée par de basalte altéré et de la latérite dont l’épaisseur est de 8m de profondeur. Il est superficiel à l’Ouest (5m), de notre implantation. Cette couche conductrice présente une valeur de résistivité de 65 .m. -Un deuxième terrain constitué de basalte fissuré, d’épaisseur moyenne de 10m. Ce second terrain présente une valeur de résistivité de 120 .m. -Un troisième terrain constitué du Grès argileux, d’épaisseur moyenne 15m et sur cette formation il y a une intrusion marine dont on l’a constatée à partir de la conductivité. Cette troisième affiche une valeur de résistivité de 540 .m. Ces trois hypothèses sont prouvées par la coupe de forage. -Une formation basaltique termine la séquence.

Figure.III.27: Ankibanivato, courbe de sondage électrique

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.28 : Ankibanivato, coupe de Forage III.3.5.2.2.Secteur Andavanille Andavanille se trouve à l’Est de Dzamandzar à 2km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°21'07,9" S et Longitude : 048°12'33,0" E. Le sondage électrique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant: Notre coupe de profil a été implantée suivant la direction Nord-Sud. La coupe a mis en évidence quatre différentes formations dont : -Une couche superficielle très fertile (couverture végétale) qui est formée par de basalte altéré et de la latérite dont l’épaisseur est de 5m de profondeur. Cette couche conductrice présente une valeur de résistivité de 28 .m. -Un deuxième terrain constitué de basalte, d’épaisseur moyenne de 10m. Ce second terrain présente une valeur de résistivité de 110 .m. -Un troisième terrain constitué du Grès marneux et grès quartzique, d’épaisseur moyenne 18m et cette formation est conductrice qui est notre aquifère. Cette troisième affiche une valeur de résistivité est de 240 .m. -Une formation basaltique termine la séquence. Ces quatre hypothèses sont prouvées par la coupe de forage.

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.29 : Andavanille, courbe de sondage électrique

Figure.III.30 : Andavanille, coupe de Forage

Partie III. Résultats et interprétations

III.3.5.2.2.Secteur Orangea Orangea Labande se trouve au Nord de Dzamandzar à 10km environ. Le site est localisé géographiquement aux coordonnées Latitude : 13°18'27,8" S et Longitude : 048°11'35,6" E. Le sondage électrique ainsi réalisé nous a permis d’avoir le model de terrain suivant: Notre coupe de profil a été implantée suivant la direction Nord-Sud. La coupe a mis en évidence trois différentes formations dont : -Un terrain superficiel très fertile (couverture végétale) qui est formée par de latérite et d’argile dont l’épaisseur est de 4m de profondeur. Cette couche conductrice présente une valeur de résistivité de 8 .m. -Un deuxième terrain constitué de basalte, d’épaisseur moyenne de 19m. Ce second terrain présente une valeur de résistivité de 900 .m. -Un troisième terrain constitué du Grès marneux et grès argileux et de l’argile, d’épaisseur supérieur à 20m et cette formation est conductrice juste les premiers 7m qui est notre aquifère. Cette troisième affiche une valeur de résistivité est de 240 .m. Ces trois hypothèses sont peu prouvées par la coupe de forage.

Figure.III.31 : Orangea Labande, courbe de Sondage électrique

Partie III. Résultats et interprétations

Figure.III.32 : Orangea Labande, coupe de Forage En bref, le sondage électrique à longueur de ligne a=40 m avec le dispositif Wenner a atteint parfois le socle. Il disparaît progressivement dans le secteur Nord-Est lorsqu’on monte vers le Nord. Ce dernier suit le pendage Nord-Est. En plus, il est surmonté par une formation moyennement résistante au Sud. C’est la partie altérée du socle, du dépôt sédimentaire qui est constitué d’une formation faiblement conductrice de valeur de résistivité électrique moyenne 34 .m. certains profils ont mis en évidence l’apparition du socle qui est le basalte.

Partie III. Résultats et interprétations

En guise de synthèse on a élaboré une carte des conductivités de la région :

Figure.III.33 : Carte des valeurs de conductivités de la région Diana En effet, sur cette carte on arrive à observer les parties dont les conductivités sont supérieures à 1000µS/cm. En suite sur la seconde carte qu’on a faite avec la géosoft on arrive à interpoler les parties dont on peut avoir des conductivités dépassant 1000µS/cm et les parties où les conductivités sont inferieures à ce dernier. De plus la partie Sud-Ouest d’Ambilobe, on a constaté une présence de fer dans l’eau. Par expérience qu’on a fait, on a 80

Partie III. Résultats et interprétations

laissé se décantée l’eau après 2h de temps et on a constaté qu’elle change de couleur et devient rouge (voir exemple de photo ci-dessous). Cela montre qu’en présence de l’oxygène il y a une réaction d’oxydoréduction voire aussi la partie Sud-Est et Ouest d’Ambanja on a puis observé ce phénomène. En outre les analyses de la JIRAMA ne montrent pas des signes de fer dans les échantillons qu’on avait pris. Enfin tous les forages qui sont fait dans cette région les profondeurs varient entre 20m à 65m.

Figure.III.34 : Carte des valeurs interpolée de conductivités de la région Diana De plus, la partie rouge et grenat dont les conductivités sont supérieures à 1000µS/cm montre l’affleurement de l’isalo I qui est composé du conglomérat de grès à stratification

Partie III. Résultats et interprétations

entrecroisée. Par suite la couleur rose montre l’apparition du calcaire altéré, du calcaire et du schiste poisson.

Figure.III.35 : Photo d’un cas dont l’eau change de couleur dans cette région Diana Résultats d’Implantation de la campagne En effet, parmi les 121 études d’implantations réalisées, 93 sites ont bénéficié de prospections géophysiques, dont 92 ont abouti à des résultats concluants. Pour le site DIG012 dont la prospection géophysique a été non concluante donc on a procédé la méthode hydrogéologique pour en conclure.

Ce qui nous ramène à représenter tous les résultats détaillés de toutes les campagnes d’implantations réalisées. Ils sont présentés dans ces tableaux ci-dessous.

Partie III. Résultats et interprétations

Date N°Id VILLAGE Commune Photo Carte TOPOCarte GEOLGéologie X Forage Y Forage Implantation Missi N° DISRICT D'ANTSIRANANA 28/11/2008 DIG001 Madirobe Ankarongana 194-195 19 V-31 V-3 1 Alluvions- Basaltes récents 12°39’55.2’’ 49°23’38.9’ ’ 28/11/2008 DIG002 Madirobe Ankarongana 194-195 19 V-31 V-3 1 Alluvions- Basaltes récents 12°40’00.6’’ 49°23’31.4’ ’ 29/11/2008 DIG003 Anamakia Antsiranana 267-268 19 V-30 V-3 0 Alluvions- Basaltes, marnes à gypse 12°20’12.9’’ 49° 15’24.3’’ 29/11/2008 DIG004 Anamakia Antsiranana 267-268 19 V-30 V-3 0 Alluvions- Basaltes, marnes à gypse 12°19’43.3’’ 49° 15’06.6’’ 30/11/2008 DIG005 Anamakia Antsiranana 267-268 19 V-30 V-3 0 Alluvions- Basaltes, marnes à gypse 12°19’29.2’’ 49° 15’09.9’’

30/11/2008 DIG006 Anamakia Antsiranana 267-268 19 V-30 V-3 0 Alluvions- Basaltes, marnes à gypse 12°19’27.8’’ 49° 15’01.1’’ 30/11/2008 DIG007 Anamakia Antsiranana 267-268 19 V-30 V-3 0 Alluvions- Basaltes, marnes à gypse 12°19’34.4’’ 49° 14’42.4’’ 01/12/2008 DIG008 Nosimbary Mahavanona 65-66 143-400 V-31 V-31 Alluvions- grès et marnes à gypse, 12°26’12.9’’ 49°21'33.9’’ argiles 03/12/2008 DIG009 Andavakoera Ramena 352-353 19 V-30 V-30 A lluvions- Marnes sableuse à 12°19’45.7’’ 49°21’58.5’’ Echinides -grès 04/12/08 DIG010 Ampifinala Mahavanona 63-64 145-400 V-31 V-31 Coulé es basaltiques récentes 12°31’33.1’’ 49°21’23.4’’ 04/12/08 DIG011 Ampifinala Mahavanona 63-64 145-400 V-31 V-31 Coulé es basaltiques récentes 12°31’27.1’’ 49°21’17.1’’ 05/12/2008 DIG012 Saharenana Ambony Anketrakabe 61-62 145-400 V-31 V -31 Coulées basaltiques récentes 12°34’58.9’’ 49°20’04 .5’’ 06/12/2008 DIG013 Ambahivahibe Anketrakabe 223-224 145-400 V-31 V-31 Coulées basaltiques récentes 12°35’10.1’’ 49°15’59.0’ ’ 07/12/2008 DIG014 Ambahivahikely Anketrakabe 223-224 145-400 V-31 V- 31 Coulées basaltiques récentes 12°34’23.0’’ 49°16’33. 4’’ 08/12/2008 DIG015 Ambahivahikely Anketrakabe 223-224 145-400 V-31 V- 31 Coulées basaltiques récentes 12°34’25.3’’ 49°16’31. 0’’ 09 /12/08 DIG016 Marotaolana Anivorano Nord 217-218 145- 400 V-31 V-31 Coulées basaltiques récentes 12°47’25.6’’ 49°14’28.7’’

09 /12/08 DIG017 Marotaolana Anivorano Nord 217-218 145- 400 V-31 V-31 Coulées basaltiques récentes 12°47’41.5’’ 49°14’32.4’’

10/12/2008 DIG018 Ambodipont Soajaovato 58-59 145-400 V.W-31 V.W-31 Coulées basaltiqu es récentes 12°39’38.9’’ 49°20’45.0’’ Tsarahisaka

Partie III. Résultats et interprétations

Date Photo Carte Carte Implantation N°Id VILLAGE Commune Missi N° TOPO GEOL Géologie X Forage Y Forage DISTRICT D'AMBILOBE 08/11/2008 ABL001 Mataipaka Beramanja 205-206 18 T-33 T-33 Carapace argilo sableuse 13°18'00.9’’ 48°52’55.1’’ 08/11/2008 ABL002 Mataipaka Beramanja 205-206 18 T-33 T-33 Carapace argilo sableuse 13°18'54.7’’ 48°52’52.2’’ 08/11/2008 ABL003 Mataipaka Beramanja 205-206 18 T-33 T-33 Carapace argilo sableuse 13°18'00.4’’ 48°52’49.6’’ 08/11/2008 ABL004 Mataipaka Beramanja 205-206 18 T-33 T-33 Carapace argilo sableuse 13°18'04.7’’ 48°52’49.8’’ 09/11/2008 ABL005 Betakilotra Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°10’41.7’’ 48°50’41.7’’ 10/11/2008 ABL006 Ampano Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°10’27.3’’ 48°52’25.6’’ 10/11/2008 ABL007 Ampano Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°10’23.6’’ 48°52’11.5’’ 10/11/2008 Alluvions, carapace argilo ABL008 Tanambao Mantaly Mantaly 156-157 19 T-32 T-32 sableuse 13°10’44.5’’ 48°58’33.2’’ 10/11/2008 Alluvions, carapace argilo ABL009 Tanambao Mantaly Mantaly 156-157 19 T-32 T-32 sableuse 13°10’39.7’’ 48°58’25.0’’ 11 /11/08 Antanamazava Alluvions, carapace argilo ABL010 Gouvernement Mantaly 81-82 19 U-32 U-32 sableuse 13°11’37.2’’ 48°58’21.8’’ 11 /11/08 Antanamazava Alluvions, carapace argilo ABL011 Gouvernement Mantaly 81-82 19 U-32 U-32 sableuse 13°11’39.0’’ 48°58’28.4’’ 12 /11/08 Antanamazava Alluvions, carapace argilo ABL012 Gouvernement Mantaly 81-82 19 U-32 U-32 sableuse 13°11’42.0’’ 48°58’28.9’’ 12 /11/08 Antanamazava Alluvions, carapace argilo ABL013 Gouvernement Mantaly 81-82 19 U-32 U-32 sableuse 13°11’41.4’’ 48°58’38.6’’ 14/11/2008 ABL014 Ampanakana Mantaly 156-157 19 U-32 U-32 Alluvions 13°09’56.9’’ 48°57’15.9’’ 14/11/2008 ABL015 Ampanakana Mantaly 156-157 19 U-32 U-32 Alluvions 13°09’58.2’’ 48°57’11.9’’ 14/11/2008 ABL016 Ampanakana Mantaly 156-157 19 U-32 U-32 Alluvions 13°10’01.6’’ 48°57’04.4’’ 14/11/2008 ABL017 Ampanakana Mantaly 156-157 19 U-32 U-32 Alluvions 13°10’01.4’’ 48°56’56.5’’ 14/11/2008 ABL018 Ampanakana Mantaly 156-157 19 U-32 U-32 Alluvions 13°09’57.4’’ 48°56’59’’ 15/11/2008 ABL022 Antanantanana Ampondralava 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’59.9’’ 48°53’19.5’’ 15/11/2008 ABL023 Antanantanana Ampondralava 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’53.3’’ 48°53’20.7’’ 15/11/2008 ABL024 Antanantanana Ampondralava 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’47.7’’ 48°53’23.1’’

Partie III. Résultats et interprétations

15/11/2008 ABL025 Antanantanana Ampondralava 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’39.9’’ 48°53’25.6’’ 15/11/2008 ABL026 Antanantanana Ampondralava 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’36.7’’ 48°53’33.5’’ 16/11/2008 ABL027 Ampasimazava Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°11’56.5’’ 48°52’05.8’’ Alluvions, carapace argilo 17/11/2008 ABL028 Ambodi-pont Mantaly 206-207 18 U-33 U-33 sableuse 13°13’06.6’’ 48°55’51.6’’ Alluvions, carapace argilo 17/11/2008 ABL029 Ambodi-pont Mantaly 206-207 18 U-33 U-33 sableuse 13°12’59.2’’ 48°55’55.7’’ Alluvions, carapace argilo 17/11/2008 ABL030 Ambodi-pont Mantaly 206-207 18 U-33 U-33 sableuse 13°12’53.7’’ 48°56’00.2’’ Alluvions, carapace argilo 17/11/2008 ABL031 Ambodi-pont Mantaly 206-207 18 U-33 U-33 sableuse 13°12’48.3’’ 48°56’02.9’’ Alluvions, carapace argilo 17/11/2008 ABL032 Ambodi-pont Mantaly 206-207 18 U-33 U-33 sableuse 13°12’52.2’’ 48°56’47.7’’ 18/11/2008 ABL033 Ampasimahavelona Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’19.2’’ 48°51’14.6’’ 18/11/2008 ABL034 Ampasimahavelona Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’22.1’’ 48°51’26.6’’ 18/11/2008 ABL035 Ampasimahavelona Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’28.6’’ 48°51’29.7’’ 18/11/2008 ABL036 Ampasimahavelona Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’33.6’’ 48°51’29.9’’ 20/11/2008 ABL037 Androitsy Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’44.4’’ 48°53’05.3’’ 20/11/2008 ABL038 Androitsy Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’54.7’’ 48°53’17.3’’ 20/11/2008 ABL039 Androitsy Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°09’50.6’’ 48°53’51.1’’ 21/11/2008 ABL040 Bekolahy Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°10’40.6’’ 48°54’20.1’’ 22/11/2008 ABL041 Bekolahy Ambodiboanara 81-82 19 T-32 T-32 Alluvions 13°10’47.1’’ 48°53’52.5’’ Alluvions, carapace argilo 24/11/2008 ABL042 Antanamiavotra Mantaly 81-82 19 U-33 U-33 sableuse 13°13’14.7’’ 48°55’18.4’’ Alluvions, carapace argilo 24/11/2008 ABL043 Antanamiavotra Mantaly 81-82 19 U-33 U-33 sableuse 13°13’18.5’’ 48°55’06.9’’ Alluvions, carapace argilo 24/11/2008 ABL044 Antanamiavotra Mantaly 81-82 19 U-33 U-33 sableuse 13°13’26.4’’ 48°55’02.5’’ Alluvions, carapace argilo 24/11/2008 ABL045 Antanamiavotra Mantaly 81-82 19 U-33 U-33 sableuse 13°13’28.6’’ 48°54’58.1’’ 26/11/2008 ABL046 Ankiabe Beramanja 205-206 18 U-33 U-33 carapace argilo sableuse 13°16’11.2’’ 48°55’59.7’’ 26/11/2008 ABL047 Ankiabe Beramanja 205-206 18 U-33 U-33 carapace argilo sableuse 13°15’46.3’’ 48°56’15.6’’ 85

Partie III. Résultats et interprétations

Date Photo Carte Carte Implantation N°Id VILLAGE Commune Missi N° TOPO GEOL Géologie X Forage Y Forage DISRICT D'AMBANJA Alluvions-grès à stratifications 07/07/2009 ABJ001 Ankaraobato Benavony 258-259 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°41’09.5’’ 48°29’30.4’’ Alluvions- grès à stratifications 07/07/2009 ABJ002 Ankaraobato Benavony 258-259 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°41’13.8’’ 48°29’21.4’’ Alluvions- grès à stratifications 08/07/2009 ABJ003 Antsifitra Benavony 258-259 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°39’52.9’’ 48°29’15.8’’ 13/07/2009 ABJ005 Antsamalaha Bemanevika 295-296 17 S-34 S-34 Alluvions- latérite 13°51’39.1’’ 48°30’42.1’’ 13/07/2009 ABJ006 Antsamalaha Bemanevika 295-296 17 S-34 S-34 Alluvions-latérite 13°51’39.6’’ 48°30’46.3’’ 13/07/2009 ABJ007 Antsamalaha Bemanevika 295-296 17 S-34 S-34 Alluvions- latérite 13°51’44.1’’ 48°30’43.5’’ 13/07/2009 ABJ008 Antsamalaha Bemanevika 295-296 17 S-34 S-34 Alluvions- latérite 13°51’51.5" 48°30’47.2’’ 14/07/2009 ABJ009 Ambodifinesy Bemanevika 262-263 17 S-34 S-34 Alluvions- grès de l'isalo 13°49’21.8’’ 48°29'20.2’’ 14/07/2009 ABJ010 Ambodifinesy Bemanevika 262-263 17 S-34 S-34 Alluvions- grès de l'isalo 13°49’26.8’’ 48°29’18.9’’ 15/07/2009 Alluvions- grès à Ambodimanga stratifications ABJ011 Andilamparahy Ramena 261-262 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°46’52.4’’ 48°29’08.9’’ 15/07/2009 Alluvions- grès à Ambodimanga stratifications ABJ012 Ambobaka Ramena 298-299 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°45’17.1’’ 48°31’00.8’’ 16/07/2009 Alluvions- grès à Ambodimanga stratifications ABJ013 Ambolidimaka Ramena 260-261 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°45’32.2’’ 48°29’17.2’’ 16/07/2009 Alluvions- grès à Ambodimanga stratifications ABJ014 Ambolidimaka Ramena 260-261 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°45’29.5’’ 48°29’11.9’’ 17/07/2009 ABJ015 Ankigny Maherivaratra 319-320 17 T-33 T-33 Alluvions- grès de l'isalo 13°27’23.1’’ 48°36’38.6’’ 17/07/2009 ABJ016 Ankigny Maherivaratra 319-320 17 T-33 T-33 Alluvions- grès de l'isalo 13°27’28.9’’ 48°36’51.6’’ 17 /07/2009 ABJ017 Ankigny Maherivaratra 319-320 17 T-33 T-33 Alluvions- grès de l'isalo 13°27’32.5’’ 48°36’58.7’’

Partie III. Résultats et interprétations

Alluvions- conglomérats- Antanambao grès à stratifications 18 /07/2009 ABJ018 Ankinika Maherivaratra 320-321 17 T-33 T-33 entrecroisées 13°30’29.6’’ 48°37’01.9’’ Alluvions- conglomérats- Antanambao grès à stratifications 18/07/2009 ABJ019 Ankinika Maherivaratra 320-321 17 T-33 T-33 entrecroisées 13°30’24.4’’ 48°37’00.5’’ Alluvions-Conglomérats- grès à stratifications 19/07/2009 ABJ020 Befitina Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’00.6’’ 48°23’43.3’’ Alluvions- Conglomérats- grès à stratifications 19/07/2009 ABJ021 Befitina Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’00.5’’ 48°29’50.8’’ Alluvions-Conglomérats- grès à stratifications 19/07/2009 ABJ022 Befitina Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’00.2’’ 48°23’57.5’’ Alluvions- conglomérats- grès à stratifications 20/07/2009 ABJ023 Mangabe Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’08.6’’ 48°25’34.7’’ Alluvions- conglomérats- grès à stratifications 20/07/2009 ABJ024 Mangabe Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’09.8’’ 48°25’30.2’’ Alluvions- conglomérats- grès à stratifications 20/07/2009 ABJ025 Mangabe Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°51’44.1’’ 48°30’43.5’’ Alluvions- conglomérats- grès à stratifications 20/07/2009 ABJ026 Mangabe Antranokarany 241-242 17 S-34 S-34 entrecroisées 13°43’02.9" 48°25’35.0’’ Tanambe 21/07/2009 ABJ027 Sambirano Antsatsaka 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°42’38.5’’ 48°22'13.9’’ Tanambe 21/07/2009 ABJ028 Sambirano Antsatsaka 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°42’24.8’’ 48°22’08.3’’ 21/07/2009 Tanambe ABJ029 Sambirano Antsatsaka 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°42’26.1’’ 48°22’12.6’’ 23/07/2009 ABJ030 Analavory Antsatsaka 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°41’50.6’’ 48°24’47.9’’ 23/07/2009 ABJ031 Analavory Antsatsaka 260-261 17 S-34 S-34 Alluvions 13°41’50.7’’ 48°24’42.9’’ 24/07/2009 Ankatafa ABJ032 Ankazotelo vaovao 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°45’29.5’’ 48°29’11.9’’ 87

Partie III. Résultats et interprétations

24/07/2009 Ankatafa ABJ033 Ankazotelo vaovao 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°38’15.8’’ 48°23’23.0’’ 25/07/2009 Ankatafa ABJ034 Ankatafa vaovao vaovao 242-243 17 S-34 S-34 Alluvions 13°38’07.2’’ 48°23’50.2’’ Ankatafa 25 /07/2009 ABJ035 Ankatafa vaovao vaovao 242-243 17 S-34 S-34 Alluvions 13°38’11.2’’ 48°23’56.7’’ Ankatafa 25 /07/2009 ABJ036 Ankatafa vaovao vaovao 242-243 17 S-34 S-34 Alluvions 13°38’15.2’’ 48°24’02.7’’ Ankatafa 25/07/2009 ABJ037 Maevarevorevo vaovao 241-242 17 S-34 S-34 Alluvions 13°38’31.4’’ 48°24’00.5’’ 26/07/2009 Antanambao Alluvions- grès de l'isalo- ABJ038 befantsy Ankingameloka 183-184 17 R 33-34 R 33-34 basaltes 13°51’12.9’’ 48°14’37.5’’ 27/07/2009 ABJ039 Berambo Ankingameloka 211-212 17 R 33-34 R 33-34 Alluvions- grès de l'isalo 13°49’03.7’’ 48°17’50.5’’ 27 /07/2009 ABJ040 Berambo Ankingameloka 211-212 17 R 33-34 R 33-34 Alluvions- grès de l'isalo 13°48’59.3’’ 48°17’56.8’’ 28/07/2009 ABJ041 Ankify Ambohimena 17 S-34 S-34 Basaltes 13°33’34.0’’ 48°21’57.8’’ 28/07/2009 ABJ042 Ankify Ambohimena 17 S-34 S-34 Basaltes 13°33’42.2’’ 48°21’53.5’’

Date Photo Carte Carte Implantation N°Id VILLAGE Commune Missi N° TOPO GEOL Géologie X Forage Y Forage DISRICT DE NOSY-BE 22/12/2008 NSB001 Andranobe Hell Ville 004-005 10 R-33 R-33 Basalte 13°20’25.4’’ 48°16’35.3’’ 23/12/2008 NSB002 Marokindro Hell Ville 004-005 10 R-33 R-33 Basalte 13°48’52.5’’ 48°16’35.4’’ 23/12/2008 NSB003 Ampombilava Hell Ville 004-005 8 R-33 R-33 Basalte 13°23’56.8’’ 48°15’03.2’’ 26/12/2008 NSB004 Ankibanivato Dzamandzar 002-003 10 R-33 R-33 Latérite- Basalte 13°20’08.3’’ 48°15’05.8’’ 27/12/2008 NSB005 Andavanille Dzamandzar 002-003 10 R-33 R-33 Basalte 13°21’07.9’’ 48°12’34.0’’ 27/21/2008 NSB006 Jamaîque Dzamandzar 004-005 10 R-33 R-33 Lave- Basalte 13°20’38.4’’ 48°11’48.6’’ Orangea Lave volcanique- 27/12/2008 NSB007 Labande Dzamandzar 002-003 10 R-33 R-33 Basalte 13°18’26.9’’ 48°11’37.2’’ 26/12/2008 NSB008 Djabalabe Hell Ville 004-005 8 R-33 R-33 Basalte 13°23’00.1’’ 48°15'09.1’’ 26/12/2008 NSB009 Antsaholana Hell Ville 004-005 8 R-33 R-33 Basalte 13°21’44.4’’ 48°15’30.6’’ 27/12/2008 NSB010 Tanambao Ambatozavavy 004-005 19 R-33 R-33 Basalte schisteux 13°19’39.7’’ 48°18’21.1’’ 88

Partie III. Résultats et interprétations

27/12/2008 NSB011 Ankarakely Ambatozavavy 004-005 19 R-33 R-33 Basalte 13°20’19.3’’ 48°18’10.9’’ 28/12/2008 NSB012 Amporaha Dzamandzar 004-005 10 R-33 R-33 Basalte 13°21’45.4’’ 48°15’49.5’’ 28/12/2008 NSB013 Antafianambitry Ambatozavavy 002-003 17-18 R-33 R-33 Latérite- Basalte 13°16’40. 9’’ 48°19’30.7’’ 28/12/2008 NSB014 Amporaha Ambatozavavy 002-003 13 R-33 R-33 Basalte 13°13’01.1’’ 48°15’05.1’’

Conclusion

Conclusion Cette étude a été réalisée afin de répondre aux besoins en eau potable dans les milieux ruraux de la région Diana. L’étude de la fracturation et la présence des aquifères du socle de la région Diana est bien exploitée pour remplir les demandes de la population locale.

Les deux méthodes d’investigation électrique et électromagnétique utilisées ont répondu aux objectifs de l’étude. Toutefois l’étude géophysique menée a permis de localiser la nappe aquifère du sous-sol. Cependant, force est de constater que, compte tenu de la qualité de l’eau insalubre et de la quantité qui ne cesse de diminuer des puits, les eaux souterraines ne sont pas reparties d’une manière équitable.

Les horizons d’altération développés dans les formations cristallines jouent un rôle primordial dans la circulation des eaux souterraines. L’étude a montré que ceux-ci sont composés de deux couches superposées, correspondant à des degrés d’altérations différentes : un horizon directement au-dessus de la roche saine où l’hydrolyse de certains minéraux produits un gonflement de ceux-ci, conduisant à la formation de fissure sub-horizontal, une couche d’altérite superficielle où l’altération plus avancée conduit à un effritement de la roche. Ces deux horizons possédant des caractéristiques hydrodynamiques différentes. Il est important de les cartographier pour connaître leurs influences respectives sur les aquifères étudiées. Pour la méthode TDEM, des effets PP sont parfois observés, provoqués certainement par des niveaux argileux ou métalliques contenus dans les roches rencontrées et qui se manifestent par la distorsion et l’apparition des points négatifs sur la courbe de sondage. De telles applications peuvent aussi être mises en œuvre dans les autres régions de Madagascar ou encore dans les Îles de la région de l’océan Indien où des besoins en eau potable se font cruellement sentir. A ce stade de l’étude, seules les forages ont pu confirmer la présence de ces éventuelles nappes mises en évidence par les méthodes géophysiques.

Annexes

ANNEXE Annexe 1 COURBE DE SONDAGES TEM AVEC EFFET PP Le district d’Antsiranana Le site de Madirobe Madirobe-DIG001 10 3

100 DIG001 0

40 Ohm-m

10 60

80 depth (m) depth 100

120 3 4 5 1 1 10 100 10 10 10 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

Annexes

Le site de Nosimbary

Nosimbary-DIG008 100

DIG008 0 20 40 60 10 Ohm-m 80 100 120 depth (m ) 140 160 1 10 100 10 3 1 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

iii

Annexes

Le site d’Andavakoera

Andavakoera-DIG009 100

10 Ohm-m

1 1 10 10 2 10 3 10 4 time, µs

Annexes

Le site d’Ambahivahikely Ambahivahikely-DIG014 10 3

DIG014 0 100 20 40 60

80 Ohm-m 100 10 120 140 depth (m) 160 180 200 3 1 1 10 100 10 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

vii

Annexes

viii

Annexes

Le site d’Ambodipont-Tsarahitsaka Ambodipont-tsarahitsaka-DIG018 10 3

DIG018 100 0 20 40

60 Ohm-m 80 100 10 120 140 depth (m) depth 160 180 200 3 4 5 1 0.1 1 10 100 10 10 10 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

Annexes

Le district d’Ambilobe Le site d’Ampanakana

Ampanakana-ABL018 10 3

100 ABL018 0 20 40 60 Ohm-m 80 10 100 120 140

depth (m) depth 160 180

200 1 1 10 100 10 3 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

Annexes

xii

Annexes

Le site d’Antanantanana

Antanantanana_ABL026 10 3

ABL026 0 100 20 40 60 Ohm-m 80 100 10 120 140 depth160 (m) 180 200 3 1 1 10 100 10 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

xiii

Annexes

xiv

Annexes

Le site d’Ampasimazava

Ampasimazava-ABL027 10 3

100

ABL027 0 20 Ohm-m 40 60 10 80 100 120 140 depth (m) depth 160 180 200 1 1 10 100 10 3 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

Annexes

xvi

Annexes

Le site d’Androitsy Androitsy-ABL038 10 4

10 3

ABL038 0 100 20 Ohm-m 40 60 80 100 10 120 140 depth (m) depth 160 180 200 1 1 10 100 10 3 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

xvii

Annexes

xviii

Annexes

Le site de Bekolahy Bekolahy-ABL040 10 3

100

ABL040 0 20 Ohm-m 40 60 10 80 100 120 140 depth (m) depth 160 180 200 1 1 10 100 10 3 1 10 10 2 10 3 10 4 1/Ohm time, µs

xix

Annexes

Le district d’Ambanja Le site de Mangabe

xxi

Annexes

xxii

Annexes

Le site de Befitina

xxiii

Annexes

xxiv

Annexes

Le site d’Ankigny

xxv

Annexes

xxvi

Annexes

Le site d’Antanambao Sambirano

Le site d’Ambodifinesy

xxvii

Annexes

xxviii

Annexes

RESULTATS DE MESURES DU SONDAGE ELECTRIQUE Le district de Nosy-Be Le site d’Amporaha

Le site d’Ampombilava

xxix

Annexes

Le site d’Amporaha Befotaka

ANNEXE 2 Formule du Bilan hydrique La précipitation constitue le principal flux entrant de l’aquifère, autre que l’alimentation transversale par les fleuves et les rivières. Pour un bassin déterminé, les quantités d’eaux entrant et sortant peuvent être évaluées, et suivant la relation mathématique suivant : P= R + ET + I ±±± ∆∆∆S P : précipitation, la quantité d’eau accueillie pendant une période bien définie (mm) I : infiltration, c’est le mouvement vertical de l’eau dans le sol sous l’effet de la gravité. ET : évapotranspiration, quantité de vapeur d’eau évaporé par le sol et par les plantes quand le sol a une certaine humidité et les plantes a un stade de développement physiologique et sanitaire spécifique. R : ruissellement, la quantité d’eau lors d’une précipitation qui échappe à l’infiltration et à l’évaporation. ∆∆∆S : variation des réserves, variation des stockes pendant une période donnée. Déficit cumulé :

• Si (P - ETP c)> 0, il n’y a pas de déficit.

• Si (P – ETP c) < 0 :

Le premier déficit cumulé est égal au premier (P- ETP c) < 0,

xxx

Annexes

Le second déficit cumulé est la somme du déficit précédent et le (P - ETP c) du mois. Stock :

• Si (P - ETP c) > 0, le stock est pris égal à 100 mm.

• Si (P - ETP c) < 0, le stock est obtenu en fonction du déficit cumulé (à partir de la table en annexe).

Lorsque (P - ETP c) redevient positif après une série de négatif, on ramène le stock à

100 mm, en faisant la somme du (P - ETP c) du mois et le stock du mois précédent.

S’il y a un surplus noté S, on a : S = stock du mois – stock précédent Évapotranspiration réelle :

• Si S ≥ 0 et (P - ETP c) >0, alors : ETR = ETP c.

• Si ∆S < 0 et (P - ETP c) < 0, alors : ETR = p + S Surplus (excédent) :

• Si (P - ETP c) > 0, alors : surplus = (P - ETP c) – S

• Si (P - ETP c) > 0, il n’y a pas de surplus.

Après une série de (P - ETP c) < 0, le surplus va d’abord ramener le stock à 100 mm, et

on a : (P - ETP c) + dernier stock.

Si (P - ETP c) est suffisant et apporte une valeur supérieure à 100 mm, le complément de 100 mm est égal au surplus. Formule de Thorntwaite La formule de Thornthwaite donne, en premier lieu, une ETP non corrigée en centimètre, qu’il faut ensuite multiplier par un coefficient de correction λ fourni par la DMH. Ce coefficient dépend de la latitude et du mois considéré

10  a ETP nc = 1, 6 ×   ETP c = λ × ETP nc  I' 

i=12  T  ,1 514 6,1 I’ === ∑i et i =   a === × I + 0,5 i=1  5  100

Avec : ETP nc : Evapotranspiration non corrigée

ETP c : Evapotranspiration corrigée T : température mensuelle en degré celsus I’ : indice thermique annuel i : indice thermique mensuel a : coefficient caractérise la zone λ : Coefficient de corrélation

xxxi

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE [1] ANDRIAMIRADO L.C. 2003. Application de la méthode de polarisation spontanée (PS) et du panneau électrique à l’étude hydrogéologique de la plaine alluviale de Miandrivazo. Mémoire de DEA, Faculté de Sciences, Université d’Antananarivo [2] ANDIAMPANARIVO R.E. 2003. Apport de la prospection électrique 10 et à 20 à l’étude des nappes aquifères du Nord Kabatomena, région du Menabe. Mémoire de DEA, Faculté de Sciences, Université d’Antananarivo [3] AUROUZE, J. 1958. Note sur l’alimentation en eau d’Antanimora (District Androy). Service géologique. [4] B. DUSSARAT, Structure et fonctionnement des aquifères de socle altéré en zone tropicale d’altitude cas du bassin de Mahitsy (Haute Terres Malgaches), Sciences et techniques du Larguedoc, 143p, Thèse de doctorat, Université de Montpellier II. [5] BUSSE J.F, RAZAFY G, 1963. Campagne de reconnaissance sur la rive droite de l’IKOPA d’Ambohimanambola à Ambohidahy, HY 139, Bibliothèque du Service de l’hydrogéologie à Ampandrianomby [6] CASTANY, G. 1982. Principes et méthodes de l’hydrogéologie. Dunod, Paris, 236 pages. [7] CHAPERON.P, DANLOUX. J, FERRY.L. 1993. Fleuves et rivière de Madagascar, IRD, Paris, 874p. [8] CHOUTEAU, M. 2001. Méthodes électriques, électromagnétiques et sismiques. Géophysique appliquée II GLQ 3202. Notes de cours. [9] DESCLOITRES, M. 1998. Les sondages électromagnétiques en domaine temporel (TDEM) : Application à la prospection d’aquifères sur les volcans de Fogo (Cap Vert) et du piton de la Fournaise (La réunion). Thèse de doctorat de 3 ème cycle en Géophysique, Université de Paris 6. [10] EDWARDS, 1977 , Les intervalles de mesures [11] GUERIN, R. 2004. Contribution à l’hydrogéophysique. Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) [12] J .RENE RATSIMBAZAFY.1978. Contribution au Projet d’Aménagement de la plaine d’Antananarivo (Madagascar), Thèse de doctorat, Université de Grenoble,Faculté des Sciences,165p, Bibliothèque du Service de la géologie à Ampandrianomby [13] KRIVOCHIEVA , S. 2002. Application des méthodes électromagnétiques transitoires à la prospection des aquifères profonds. Thèse de Philosophiae doctor, Université de Montréal. [14] LOUIS LAPAINE.1957 : Etude géologique du Massif cristallin Malgache à la latitude de Tananarive (Madagascar), Thèse de doctorat, Université de Nancy, Annales Géologique

Bibliographie

du Service des Mines, Fascicules n°XXIV, 84p, Bibliothèque du Service de la géologie à Ampandrianomby [15] Ministère de l’Agriculture de l’élevage et de la pèche de Madagascar (2003) Monographie de la région d’Antananarivo. Unité de Politique de Développement Rural (UPDR). [16] NICOLINI. P, githologie et exploitation minière 560p. [17] RAKOTOARIMANANA Mike Jean Yves. 2005 . Contribution a la mise en valeur des ressources en eau dans le bassin d’Ambovombe, Mémoire de fin d’étude de la MSTGA, Faculté de Sciences, Université d’Antananarivo ., 35p [18] RAKOTO Heritiana.A. 2003. Caractérisation par géophysique, hydrogéologie classique et hydrochimie des aquifères en zone semi-aride : exemple du bassin sédimentaire de Beloha, extrême Sud de Madagascar. Thèse de doctorat du 3 ème cycle en Sciences Physiques, Université d’Antananarivo. [19] RAKOTONDRAINIBE J.H. 1975. Note concernant les forages F1 et F2 d’Ambohipo, HY 597, Bibliothèque du Service de l’hydrogéologie à Ampandrianomby (Rapport technique) [20] RAKOTONDRAINIBE J.H. 1983. Les eaux souterraines de Madagascar HY 733, Bibliothèque du Service de l’hydrogéologie à Ampandrianomby (Recueil de données) [21] RAKOTONDRAINIBE J.H. 2006 Synthèse de la géologie et de l’hydrogéologie de Madagascar. Direction de l’eau potable et de l’assainissement, Ministère de l’Energie et de Mine, Antananarivo, pp1-17. [22] RAKOTONDRAMANO Heliarivonjy, S. 2005. Hydrogéophysique et Alimentation en Eau Potable-cas de Manakara et d’Ambovombe-Androy 62p [23] RALIJAONA .H. Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention d’un DEA « Contribution de la méthode Electre Tri à la hiérarchisation des gisements de carrières de roches massives le long de la RN6 entre Port-Bergé (PK0) et Njangoa (PK290) » [24] RAZAFINDRAKOTO.B.GAUTIER.2004. Modélisations du sous-sol de la région du Menabe Application a la recherche hydrogéologique. Thèse de doctorat , Faculté de Sciences, Université d’Antananarivo, 306p [25] SGDM. 2006. Etude hydrogéologique au Foyer de Vie des personnes âgées de l’Association Madagascar 2000, Ambohimanambola Antananarivo, rapport d’étude, Association ASASOA [26] SGDM. 2005. Prospection géophysique et recherche d’eaux souterraines dans neuf villages de Ngazidja (Grande Comores), rapport d’étude, Antarès Tarde.

Table des Matières

TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ------LISTE DES TABLEAUX ------II LISTE DES FIGURES ------III LISTE DES ABREVIATIONS ------IV REMERCIEMENTS ------V INTRODUCTION ------1

PARTIE I: Présentation Générale de la Région Diana……………………..……………………………………………………….………2

I-1. Présentation de la région Diana...... 3

I.2.Délimitation de la Zone d’Etude ...... 4

I.3. Contexte Climatique de la zone d’étude [7, 16]...... 6 I.3.1.Pluviométrie (en mm) ...... 7 I.3.1.1Antsiranana ...... 7 I.3.1.2.Température (en °C) ...... 8 I.3.1.2.Nosy -Be ...... 10 I.3.1.2.Température (en °C) ...... 11 I.3.3.Évapotranspiration [6]...... 12

I.5. Contextes hydrologique et hydrogéologique ...... 21 I.5.1.Hydrologie ...... 21 I.5.2.Cycle de l’eau ...... 22 I.5.2.1. Précipitation (P) ...... 23 I.5.2.2. Evaporation (E) ...... 23 I.5.2.3. Ruissellement (R) ...... 23 I.5.2.4. Infiltration (I)...... 23 I.5.3.Hydrogéologie ...... 24 I.5.3.1. Roches réservoirs...... 24 I.5.3.1.1. Les roches alluvionnaires ...... 24 I.5.3.1.2. Le socle cristallin et ses altérations...... 25 I.5.3.2.Nappes ...... 25 I.5.3.2.1. Nappes de fissuration [21] ...... 26 I.5.3.2.2.Nappes d’altérations [6, 20] ...... 26 I.5.3.2.3.Nappes d’alluvions ...... 27

PARTIE II: MéthodologieAppliquée à l'Hydrogéologie………………………………………………………………………………….28

II.1.Techniques de photo-interprétation ...... 29

II.2. Télédétection ...... 29 II.2.1. Caractéristiques de l’image ...... 31 II.2.2. Technique de traitement des images de télédétection ...... 31

II.3. La géophysique...... 32 II.3.1 Rappel théorique de la méthode de résistivité en courant continu [2] ...... 32 La méthode électrique a pour but de mettre en évidence la distribution des résistivités dans le sous-sol. ... 32 II.3.2 Les dispositifs de mesures ...... 34 II.3.2.1. Modèle à une dimension ...... 34 1. Dispositif Wenner ...... 34 Wenner ...... 36

Table des Matières

II.3.2.2. Modèle à deux dimensions ...... 36 1. Polarisation provoquée (PP) [1 26]...... 36 II.3.2.3. Le Sondage Electromagnétique TDEM (ou TEM Fast) [8, 9, 13, 22]...... 40

PARTIE III: Résultats et Interprétations………………………………………………………………………………………………………..44

III.1 1.Résultats de la photo-interprétation ...... 45 III.1 1.1.Description des faits observés ...... 45 III.1 1.2.Analyse par photo-interprétation ...... 45 III.1 1.3.Interprétation ...... 46 III.1 2.Résultats du Traitement des images de télédétection ...... 47 III.1 2.1.Description des faits observés ...... 47 III.1 2.2.Analyse par le Traitement des images de télédétection ...... 47 III.1 2.3.Interprétation ...... 48

III.2. Techniques utilisées ...... 49

III.3. Travaux exécutés ...... 49 III.3.1.Sondage TDEM ...... 49 III.3.1.1. Mise en œuvre ...... 50 III.3.2. Le district d’Antsiranana ...... 50 III.3.2.1. Résultats et Interprétation ...... 52 III.3.2.2.Interprétation des sondages TEM ...... 52 III.3.2.3. Secteur Anamakia ...... 53 III.3.2.4. Secteur Ampifinala ...... 54 III.3.2.5. Secteur Marotaolana ...... 55 III.3.3. Le district d’Ambilobe...... 57 III.3.3.1. Résultats et Interprétation ...... 59 III.3.3.2.Interprétation des sondages TEM ...... 59 III.3.2.3. Secteur Ampanakana ...... 59 III.3.2.4. Secteur Ambodipo ...... 61 III.3.2.5. Secteur Bekolahy ...... 62 III.3.3. Le district d’Ambanja ...... 64 III.3.3.1. Résultats et Interprétation ...... 66 III.3.3.2.Interprétation des sondages TEM ...... 66 III.3.3.3.Secteur Ambolidimika ...... 67 III.3.3.4.Secteur Analavory ...... 68 III.3.3.5.Secteur Antanambao ankinika ...... 70 III.3.4.Sondage Electrique ...... 71 III.3.4.1. Mise en oeuvre ...... 72 III.3.5. Le district de Nosy-Be ...... 73 III.3.5.1.Résultats et Interprétation ...... 74 III.3.5.2.Interprétation des sondages électriques ...... 74 III.3.5.2.1.Secteur Ankibanivato ...... 74 III.3.5.2.2.Secteur Andavanille ...... 76 III.3.5.2.2.Secteur Orangea ...... 78 Résultats d’Implantation de la campagne ...... 82 CONCLUSION------90 ANNEXE ------I BIBLIOGRAPHIE TABLE DES MATIERES

Auteur: ADINANE Omar Lot II E 93 S bis Tsarahonenana Tana 101 Tél: +261332091900 /+261320252395 /+261340106719. E-mail: [email protected]

Encadreur : Dr RAKOTO Heritiana, Enseignant chercheur à l’Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo (IOGA) Tel: +261 33 12 286 89. E-mail: [email protected]

Titre : ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE DE LA REGION DIANA

Nombre de pages : 90 Nombre de figures : 53 Nombre de tableau : 12

RESUME Des études géophysique et hydrogéologique ont été réalisées dans la région Diana, extrême Nord de Madagascar, respectivement en vue d’implanter et de réaliser des forages d’eau. Des recherches des zones de fracturations constituant les drains de circulation des eaux souterraines sont faits dans la région pour mettre les forages de captage d’eau souterraine. Les techniques géophysiques utilisées, en particulier le TEM FAST et les Sondages Electriques Verticaux, nous ont permis de mettre en évidence la présence de nappes d’eau. Plusieurs points sont implantés et forés dont les valeurs de résistivités mesurées laissent entendre des débits d’exploitation suffisants. Dans la région, la morphologie du socle sous la couverture latéritique a été localisée et cartographiée par la géophysique. Les sondages TEM présentés sous forme de graphe pour mettre en évidence les zones de fracturation du socle ont permis de caractériser les niveaux aquifères localisés. Dans l’ensemble, une bonne cohérence des résultats géophysiques avec la géologie est observée. Mots Clés : Sondage électrique, Sondage électromagnétique, Aquifère, Fracture, Eau souterraine. ABSTRACT The hydrogeological and geophysical surveys were conducted in the Region Diana in the northern part of Madagascar. The main objective of the study is to establish and to carry out water drillings. In this purpose, researches were axed into the location of fractured zones where probability of groundwater’s existence is high. The results obtained from TEM FAST and from vertical electrical soundings (VES) permit us to identify the aquifer. Several points are found, these points seems to be able to provide sufficient production referring to the observed resistivity. In the area of study, the geophysical study permitted in one hand to identify the roof of the crystalline basement overlaid by the lateritic formation and in the other hand permitted also to map its shape. The TEM-soundings permitted to locate the aquifer within the fractured zones. In fact, coherencies between geological and geophysical results are observed. Key Words : Electrical survey, electromagnetic survey, aquifer, fractured zones, groundwater