UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’EVOLUTION OPTION PETROLOGIE METALLOGENIE

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du Diplôme d’Etude Approfondie

VALORISATION DE LA MINERALISATION EN OR DANS LE SITE AMBOLAMENA DE NOSIBE -VOHEMAR, NORD-EST DE MADAGASCAR

Présentée par : RALISOA Béatrice Miranda

Soutenu publiquement le 10 Mars 2015

Devant la commission du jury composé de :

Président du jury : Madame RAMBOLAMANANA Voahangy, Maître de Conférences

Examinateurs : Monsieur RANDRIAMALALA René Paul, Maître de Conférences

Monsieur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred, Maître de Conférences

Rapporteur : Monsieur Raymond RAKOTONDRAZAFY, Professeur

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’EVOLUTION OPTION PETROLOGIE METALLOGENIE

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du Diplôme d’Etude Approfondie

VALORISATION DE LA MINERALISATION EN OR DANS LE SITE AMBOLAMENA DE NOSIBE -VOHEMAR, NORD-EST DE MADAGASCAR

Présentée par : RALISOA Béatrice Miranda

Soutenu publiquement le 10 Mars 2015

Devant la commission du jury composé de :

Président du jury : Madame RAMBOLAMANANA Voahangy, Maître de Conférences

Examinateurs : Monsieur RANDRIAMALALA René Paul, Maître de Conférences

Monsieur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred, Maître de Conférences

Rapporteur : Monsieur Raymond RAKOTONDRAZAFY, Professeur

Remerciement

REMERCIEMENT

Au terme de la rédaction de ce mémoire, je rends grâce au Très Haut qui, par sa présence et la santé qu’il m’a accordées, m’a permis de réaliser ce travail.

Je tiens à exprimer toute ma gratitude envers les personnes qui, à divers titres, ont contribué à l’accomplissement de ce travail. C’est en témoignage d’une respectueuse reconnaissance que je cite :

- Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Professeur Titulaire, Doyen de la faculté des Sciences d’avoir autorisé la soutenance de ce mémoire ; - Madame RAMBOLAMANANA Voahangy, Maître de Conférences, Chef de Département des Sciences de la Terre qui me fait l’honneur de présider le jury ; - Monsieur RANDRIAMALALA René Paul, Maître de Conférences, qui a bien voulu examiner cet ouvrage mais surtout n’a pas épargné sur son aide et ses conseils pour l’aboutissement de ce mémoire ; - Monsieur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred, Maître de Conférences, qui a bien voulu examiner cet ouvrage et me conseiller pour l’aboutissement de ce mémoire

Qu’il me soit permis de remercier particulièrement :

Monsieur RAKOTONDRAZAFY Raymond, Professeur, Vice – Doyen de la faculté des Sciences, qui s’est chargé de mon encadrement, m’a suivi, m’a dirigé dans l’évolution des travaux de réalisation du présent mémoire, me prêtant toute son attention et n’a jamais ménagé ses efforts pour la correction et l’amélioration de cet ouvrage, en déployant ses cordiales directives et ses précieux conseils malgré ses multiples occupations.

Je remercie également :

- Monsieur RAKOTONDRAZAFY Amos Fety Michel, Professeur titulaire, pour m’avoir aidé dans la réalisation de ce mémoire. - Madame MADISON RAZANATSEHENO Marie Olga, Maître de Conférences, Responsable de Laboratoires des Sciences de la Terre, pour la confection des lames minces particulièrement Mr Tsito.

i RLISOA Béatrice Miranda Remerciement

- Monsieur RAKOTOARISON Antonio, Collègue, qui a assuré ma formation et transmis son expérience et sa connaissance en télédétection. - Mademoiselle RAZAFIMALALA Nadia, Collègue, pour m’avoir soutenu et aidé dans le présent mémoire. - Monsieur RANDRIANOMENJANAHARY Tojonoely Tsinjosoa, Collègue, pour m’avoir soutenu et aidé dans cet ouvrage.

A tous les enseignants du Département des Sciences de la Terre qui m’ont connu sur les bancs de l’Université dès la première année, qui ont assuré ma formation et transmis leurs expériences et leurs connaissances.

Ma profonde gratitude revient à ma famille, particulièrement à mes parents et mes frères qui m’ont toujours soutenu moralement et financièrement.

ii RLISOA Béatrice Miranda Sommaire

SOMMAIRE

REMERCIEMENT…………………………………………………………………………..i SOMMAIRE…………………………………………………………………………………iii LISTE DES TABLEAUX…………………………………………………………………...iv LISTE DES FIGURES……………………………………………………………………....v ACRONYME………………………………………………………………………………..viii LISTE DES ABREVIATIONS DES MINERAUX…………………………………………ix INTRODUCTION…………………………………………………………………………….1 CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’OR……………………………………………….3 I.1.PROPRIETE DE L’OR……………………………………………………………………3 I.2. ASPECT ECONOMIQUE DE L’OR……………………………………………………5 I.3. GISEMENTS D’OR…………………………………………………………………….11 CONCLUSION……………………………………………………………………………...18 CHAPITRE II : CONTEXTE REGIONAL DE LA ZONE D’ETUDE…………………...19 II.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE……………………………………………………...19 II.2. CONTEXTE GEOLOGIQUE………………………………………………………….21 CONCLUSION………………………………………………………………………………30 CHAPITRE III : METHODOLOGIE……………………………………………………….31 III.1. TRAVAUX PRELIMINAIRES………………………………………………………...32 III.2. TRAVAUX DE TERRAIN……………………………………………………………..32 III.3. TRAVAUX AU LABORATOIRE……………………………………………………...38 CONCLUSION………………………………………………………………………………42 CHAPITRE IV : RESULTATS, DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS………..43 IV.1. RESULTATS SUR LE TRAITEMENT DES IMAGES SATELLITES…………….43 IV.2. ETUDE PETROGRAPHIQUE……………………………………………………….50 IV.3. ESTIMATION QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DU GISEMENT..…………..62 CONCLUSION…………………………………...…………………………………………72 REFERENCE BIBLIOGRAPHIE………………………………………………………….74 ANNEXES TABLE DES MATIERES RESUME

iii RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

LISTE DES TABLEAUX

Tableau I.a : Propriété physico-chimique de l’or (Source : Bache, 1980)……………..3

Tableau I.b : Principaux minéraux d’or et leurs caractéristiques……………………….4

Tableau I.c : Pourcentage en or et valeur en carat……………………………...……....4

Tableau II : Top 10 mondial des pays producteurs d’or 2012/2013…………………...6

Tableau III : Statistique de la production d’or à Madagascar (1960-2008)…………...7

Tableau IV : Minéralogie et composition des principales unités lithodémiques du Groupe de Daraina…………………………………………………………………………27

Tableau V : Minéralogie et composition des principales unités lithodémiques de la Suite de Manambato……………………………………………………………………….28

Tableau VI : Le pourcentage de la variance à partir de la valeur propre d’une bande sur la somme de valeur propre des bandes……………………………………………..43

Tableau VII : Distribution de l’orientation des linéaments de la carte linéamentaire (filtre 30°) ...... 48

Tableau VIII : Résultats de calcul de teneur dans les deux carrières…………….…..63

iv RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Les différentes couleurs des alliages Ag-Au-Cu……………………………...4

Figure 2 : Répartition de la consommation d’or dans le monde………………………...8

Figure 3.a : Evolution du prix mondial de l’or en Dollar (1975-2014)…………………10

Figure 3.b : Graphique historique du prix de l'or en once en ariary

(31/12/2009 – 05/12/2014)………………………………………………………………...10

Figure 4 : Carte des gisements mondiaux des métaux et des minéraux……………..13

Figure 5 : Carte des permis miniers et indices en Or à Madagascar…………………15

Figure 6 : Carte de localisation de la région de SAVA…………………………………19

Figure 7 : Carte géologique du district de Vohémar (a) et (b) carte géologique du site Ambolamena de Nosibe, PGRM 2008…..……………………………………………….20

Figure 8 : Carte des Domaines de Madagascar (PGRM, 2012)………………………22

Figure 9 : Carte géologique simplifiée du nord de Madagascar, montrant les principales lithologies constituant le domaine de Bemarivo(source : www.elsevier.com/locate/precamres)……………………...... ………24

Figure 10 : Localisation des échantillons datés qui définissent l'âge des activités ignées volcaniques et intrusives dans le domaine Bemarivo(source : Tucker, 2014)…………………………………………………………………………………………25

Figure 11 : Coupe géologique schématique traversant les quatre ceintures constituant le bloc d’Antongil où les ceintures de Sambava et Antalaha sont chevauchantes tandis que les deux autres (Mananara et Vohémar) sont distensives, Collins et Windley, 2002…………………………………………………………………..30

Figure 12 : Organigramme de la méthode d’approche pour la zone d’étude (carrières d’« Ambolamena ») de la Commune de Nosibe du District d’Iharana………………..31

Figure 13 : Image montrant la méthode d’extraction de l’or : quartz concassé (a), broyage avec marteau (b), pilonnage (c), poudre obtenue après tamisage (d), la batée (e) et poudre d’or obtenue (f)………………………………………………………37 Figure 14 : (a) image en niveau gris (Bande TM8) et (b) image en composition colorée (CC) (ici la composition standard 431)………………………………………….39

v RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

Figure 15 : Observation macroscopique à l’œil nu et à la loupe des échantillons…..40 Figure 16 : Images montrant les étapes de la confection des lames minces en laboratoire…………………………………………………………………………………..41 Figure 17 : Images montrant les seize lames étudiées(a) et (b) étude microscopique d’une lame mince en microscope photonique à lumière transmise…………………..41 Figure 18 : Extraits des composantes principales CP1, CP2, CP3, CP4, CP5 et CP6 couvrant la région d’étude…………………………………………………………………44 Figure 19 : Image montrant les contours des formations et des linéaments (filtre sobel)………………………………………………………………………………………...45 Figure 20 : Image montrant les discontinuités radiométriques et les différentes directions des linéaments (filtre directionnel 30°)……………………………………….46 Figure 21 : Carte linéamentaire au 1/200 000du district de Vohémar (filtre 30°)……47 Figure 22 : Carte linéamentaire au 1/200 000…………………………………………..47

Figure 23 : Rosace des directions des linéaments du district de Vohémar (filtre 30°)…………………………………………………………………………………………..48 Figure 24 : Macro et microphotographie d’amphibolite Mir 13-25 (carrière d’Ambondrombe) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant l’abondance des amphiboles dans la roche (Ax10)……………………………………………………………………….51 Figure 25 : Microphotographie de schiste riche en biotite à porphyroblaste de quartz (carrière d’Ambarijeby) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant les diverses déformations des minéraux et la direction senestre des porphyroblastes (grossissement x10)…..52 Figure 26 : Microphotographie de schiste riche en chlorite à porphyroblaste de feldspath-K et Plagioclase (carrière d’Ambarijeby) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant les diverses déformations des minéraux (grossissement x10)………………………..53 Figure 27 : Microphotographie de gabbro à structure grenue (carrière d’Andramalo) en LN (a) puis en LPA (b) (grossissement x20)…………………………………………54 Figure 28 : Microphotographie de dolérite (carrière d’Andramalo) en LN (a) puis en LPA (b) (grossissement x20)………………………………………………………………54 Figure 29 : Macro et microphotographie du granite ss (grossissement x10)………...55 Figure 30 : Macro et microphotographie du granite alcalin avec veinule et filon de quartz à épidote, en LN (a) puis en LPA (b) (A25/0.075)………………………………56

vi RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

Figure 31 : Macro (à gauche) et microphotographie (à droite) du monzogranite, grossissement x10………………………………………………………………………….57 Figure 32 : Microphotographie du granodiorite, A25/0.075…………………………….57 Figure 33 : Macrophotographie de l’enclave dans granodiorite (a), dans diorite (b) et l’enclave seul (c)……………………………………………………………………………58 Figure 34 : Macrophotographie du filon de quartz aurifère avec une géode………...59 Figure 35 : Microphotographie du filon de quartz aurifère en LN (a) et en LPA (b) (grossissement x20)………………………………………………………………………..59 Figure 36 : Projection des roches magmatiques sur le diagramme Q-A-P (Streckeisen, 1974.) à partir des pourcentages des minéraux………………………...61 Figure 37 : Photo montrant la méthode utilisée par les exploitants pour extraire le minerai……………………………………………………………………………………….62 Figure 38 : Image montrant les déblais anarchiques autour des puits……………….65 Figure 39 : Mise en communication des puits………………………………..…………66

Figure 40 : Différents modes d’assemblage du bois…………………………………...67

Figure 41 : soutènement des galeries à l’aide du boisage…………………………….68

Figure 42 : Disposition des montants dans la taille…………………….………………69

Figure 43 : utilisation des traverses…………..………………………………………….69

vii RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

ACRONYME

Ar : Ariary BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières BGS : British Geological Survey CMO : Conseil Mondial de l’Or E : Est ETF : Exchange-TradedFund Fig. : Figure FTM : Foiben-Taosarintanin’i Madagascar GLD : Gold Fund Definition GLW : GEON (Geosciences Network) LiDAR (Light Detection and Ranging) Workflow (topography) jr : jour N : Nord ONG : Organisation Non Gouvernementale Oz : Once PGRM : Projet de Gouvernances des Ressources Minérales Phot. : Photo LN : Lumière Naturelle LPA : Lumière Polarisée Analysée RN5a : Route Nationale n°5a SAVA : Sambava – Andapa – Vohémar – Antalaha S : Sud Tab. : Tableau USGS : United States Geological Survey W : Ouest

viii RALISOA Béatrice Miranda

Sommaire

LISTE DES ABREVIATIONS DES MINERAUX

A : Feldspath

Ag : Argent

Amp : Amphibole

An : Anorthite

Au : Or

Bi : Biotite

Chl : Chlorite

Cpx : Clinopyroxène

Cu : Cuivre

Fe : Fer

Fk : Feldspathalcalin

Hbl : Hornblende

Ox : Oxyde

Pl/Plag : Plagioclase

Px : Pyroxène

Q : quartz

Ru : Rutile

Sulf : Sulfure

Te : Tellure

ix RALISOA Béatrice Miranda

INTRODUCTION

Introduction

L'exploitation minière à petite échelle ou artisanale de l’or occupe une place importante dans l'économie malgache et celles de certains pays de l'Afrique (Burkina Faso, Mali, Ghana, ….), au regard des revenus des orpailleurs et de par le nombre de personnes impliquées. En effet sur 400 000 personnes intervenant dans les petites mines, 1/4 sont impliquées dans le secteur aurifère. Le potentiel minier de Madagascar dispose plus de 2288 points d’indices d’or (Randrianasolo, 2013).

Beaucoup de ces orpailleurs grossissent le rang des secteurs informels en exploitant l’or d’une façon illicite pour assurer leur survie surtout dans les zones reculées. La régularisation de leur situation vis-à-vis de l’administration permettra non seulement de valoriser des petits gisements mais aussi de contribuer au développement régional voire national et apportera ainsi sa contribution au développement économique du pays.

Force est de constater que les artisans mineurs utilisent des techniques artisanales avec des outils rudimentaires, qui les exposent aux risques d'accidents graves et qui limitent les rendements.

Par ailleurs, d’autres facteurs entrent également en lice pour cette limitation du rendement, à savoir : Le mode de gisement de façon très diffuse et à très faible teneur, l’absence d’un niveau de formation requise des exploitants, dans le domaine, concernant les qualités gîtologiques des roches hôtes, les méthodes d’extraction adaptées et la gestion environnementale.

La lutte contre la pauvreté pour un développement durable à Madagascar figure parmi les préoccupations des dirigeants. Le secteur mines dont l’orpaillage y apporterait des contributions non négligeables. D’où l’intérêt du présent mémoire intitulé :

« Valorisation de la minéralisation en or dans le site Ambolamena de Nosibe- Vohémar, Nord-Est de Madagascar ».

L’objectif principal est d’essayer de valoriser le gisement d’or du site en question par des études géologiques, en utilisant des techniques modernes dont l’application de la télédétection, l’analyse pétrographique microscopique. Cette étude de la

1 RALISOA Béatrice Miranda Introduction valorisation nécessite une bonne caractérisation du gisement, dont un essai de calcul quantitatif et qualitatif du gisement.

Cette étude comprend essentiellement quatre chapitres dont :

 Généralité sur l’or : ce premier chapitre décrit les propriétés du métal Or, son économie, ses gisements à l’échelle mondiale et nationale  Deuxième chapitre parle du contexte régional de la zone d’étude afin de ressortir les informations suffisantes pour mieux comprendre cette étude.  Troisième chapitre décrit les outils et les techniques universellement utilisés pour caractériser et estimer le gisement du site.  Le dernier chapitre est réservé pour montrer les résultats obtenues par les diverses méthodes appliquées, suivis des interprétations et discussions.

2 RALISOA Béatrice Miranda

CHAPITRE I : GENERALITE SUR L’OR

Chapitre I : Généralité sur l’or

Ce chapitre décrit les propriétés de l’or, leur aspect économique et leurs gisements afin d’avoir l’idée générale sur l’utilité, la tendance du marché et le type de gisement de l’or de notre secteur.

I.1 PROPRIETES DE L’OR

Dans ce paragraphe, deux propriétés sont décrites dont les propriétés physico-chimiques et propriétés mécaniques de l’or.

I.1.1. Propriétés physico-chimiques

L’or est le deuxième métal connu par l’homme après le cuivre et est employé depuis le Vème millénaire avant Jésus-Christ.

Le tableau I.a suivant résume les propriétés physico-chimiques de l’or.

Tableau I.a : Propriété physico-chimique de l’or (Source : Bache, 1980) :

Nom, Symbole, Numéro Or, Au, 79

Série chimique Sidérophile

Système Cubique

Couleur Jaune vif mat

Eclat Métallique

Etat Natif ou allié (Tab. I.b) et inoxydable

Forme Pépite, paillette et poudre

Densité 19.3 à l’état pur

Dureté (échelle de Mohs) 2.5-3

Masse atomique 196, 967

Isotope Isotope stable : 197Au

Propriété de réflexion 72-99% (absorbe peu les rayons IR)

Propriété magnétique Nul

Action de l’acide Nul, sauf cyanure, mercure, brome et acide eau régal

3 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Tableau I.b : Principaux minéraux d’or et leurs caractéristiques (Source SIGM, 2005)

En joaillerie l’or tient sa valeur en fonction de son alliage et de sa couleur (Fig. 1).

Figure 1 : Les différentes couleurs des alliages Ag-Au-Cu, source : Wikiversité.htm.

En orfèvrerie, la pureté de l'or se mesure en carats : proportion d'or dans un alliage ou tout simplement la qualité de l'alliage (Tab. I.c).

Tableau I.c : Pourcentage en or et valeur en carat

4 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

I.1.1. Propriétés mécaniques

L’or a un point de fusionde1064°C, à partir duquel il émet des vapeurs violettes, et un point d’ébullition de 2960°C. Il est un bon conducteur de la chaleur et un excellent conducteur de l’électricité. Il est aussi beaucoup plus remarquable par sa grande ductilité et malléabilité, ainsi qu’à sa grande résistance à la corrosion. La présence des impuretés, telles que Plomb et Arsenic, diminuent notablement sa malléabilité et sa ductilité. L’or pur peut être réduit en feuille ou en fil par martelage, par étirement ou roulement. Comme les autres métaux, il est un métal qui ne peut pas être fabriqué ou synthétisé.

I.2. ASPECT ECONOMIQUE DE L’OR Ce paragraphe se porte sur la production, la consommation, les réserves et les teneurs, et le prix de l’or dans le monde et à Madagascar.

I.2.1. Production d’or

La production totale d’or depuis les débuts de l’humanité est estimée de 150000t d’Or, soit un cube de 20m de côté (selon le World Gold Council), où elle se stabilise aux alentours de 2500t d’or par an. Elle a même diminué entre 2001 et 2008, ceci était dû à la chute du prix qui entraîne la fermeture de certaines mines. A partir de 2010, la production a repris son cours avec les 2500t d’or et de 2809t en 2011. En 2013 (Tab. II, page 6), elle a progressé d’environ 5% par rapport à 2012.

10 pays sont reconnus comme pays producteurs d’or. Pour 2013, La Chine vient en tête, suivie par l’Australie. En effet depuis 2007, la Chine a détrôné l’Afrique du Sud qui a repris la 5ème place après la Russie et les Etats-Unis. Or la production du Pérou, a, quant à elle, reculée de 3%. « Metal Focus » anticipe la poursuite d’une légère hausse pour l’année en cours, même si le prix de l’or est au plus bas ces deux dernières années.

5 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Tableau II : Les 10 pays producteurs d’or 2012/2013

Source : Metals Focus, 2013

Alors que les statistiques malgaches ne révèlent que plus de 51t d’or entre 1897 et 1960 (BRGM, 1966). Depuis, la production ne cesse de diminuer face au développement du secteur informel, au non déclaration de la production. Mais à partir de 1993, la production s’est améliorée et atteint son maximum (39.44 Kg) en 1995. Par la suite, elle a baissé considérablement jusqu’à 2,8 Kg en 2002. Toutefois, elle a augmenté de 210 Kg à partir de 2007-2008 (Tab. III, page 7). Actuellement, la production est devenue très piteux en raison de la production clandestine qui est rude à estimer. Le circuit de commercialisation (annexe I) n’est pas respecté, conduisant à la prolifération des activités illicites dans le secteur or.

6 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Tableau III : Statistique de la production d’or à Madagascar (1960-2008)

Année de Production Année de Production Année de Production Année de Production Année de Production production (Kg) production (Kg) production (Kg) production (Kg) production (Kg)

1960 8,5 1970 16,57 1980 3,53 1990 0,21 2000 4,6

1961 10,8 1971 12,85 1981 1,02 1991 0,03 2001 0,3

1962 10,1 1972 5,81 1982 3,23 1992 0,03 2002 2,8

1963 28,01 1973 2,67 1983 2,6 1993 7,47 2003 10,00

1964 13,74 1974 2,42 1984 2,44 1994 26,35 2004 200,00

1965 18,62 1975 4,92 1985 0,88 1995 39,44 2005 0,013

1966 26,2 1976 1,54 1986 0,79 1996 4,5 2006 10.00

1967 23,49 1977 2,36 1987 0,35 1997 2,09 2007 210,00

1968 16,89 1978 3,94 1988 0,23 1998 23,73 2008 210,00

1969 20,14 1979 1,38 1989 0,06 1999 7,14

Sources : copyright ©2010 24hGold I.2.2. Consommation d’or

La demande en or explose avec la croissance économique des pays à forte population comme la Chine (1066t) et l’Inde (975t) (CMO, 2013). Elle est passée de 3200t en 2003 à 4400t en 2013, et cela, même avec plus de 800t délestées du GLD ; ceci représente plus que ce qui est produit chaque année. Quant à l'offre, elle s'est établie à 4340t, en recul de 2% principalement à cause d'une chute de 14% des quantités d'or recyclées. Alors, l'or joue actuellement son rôle de valeur refuge suite aux incertitudes actuelles générées par les crises financières qui s'étendent mondialement et par la montée du dollar. La répartition de la consommation d’or dans le monde est présentée ci-après.

7 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Figure 2 : Répartition de la consommation d’or dans le monde.

A Madagascar, les bijoux occupent principalement le marché international. Mais faute de la crise politique, leur exportation montre une baisse considérable pour 2008 (1910,13g) par rapport à celle de 2007 (5563,41g). Par contre, l’année 2009 occupe la plus grande quantité d’exportation : 7886,64g. Par ailleurs, les lingots d’or et l’or brut forment une faible quantité quant à ses exportations (Voir annexe II). La destination finale est Dubaï et Thaïlande.

I.2.3. Les réserves et teneurs d’or

Au rythme de consommation actuelle, il reste 16 années de production en réserves (42000t stock d’or sur Terre) comme l’Afrique du Sud (14%), l’Australie (12%) et le Pérou (8%). Dans le cas de la production artisanale sur un site, il ne concerne pratiquement jamais plus de la moitié des réserves potentielles : probablement 75% du stock métal pour un gisement alluvionnaire et 90% pour un gisement filonien. Les rendements n’excèdent que rarement 2-3 m3/h/j et chutent à moins de 0,1 m3/h/j pour des manipulations plus lourdes comme le broyage de quartz par pilonnage manuel. Certains sites peuvent bien sûr se prêter à une reprise ultérieure plus rationnelle de l’exploitation.

Cependant les seuils de teneurs économiques en roche sont variables, selon qu’il est possible d’exploiter en carrière ou non, et selon les procédés utilisables pour séparer l’or du minerai. Ces seuils sont en général supérieurs ou égale à 1 g/t.

8 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Toutefois pour notre pays, étant donnée les contraintes énergétiques et d’infrastructures, des minéralisations de grande taille et à faible teneur, avec une teneur supérieure à 2 000 000 Oz ou supérieure à 60 t d’or à plus de 2 g/t, seraient une cible attractive pour l’industrie minière internationale et à plus de 15 g/t pour une ressource souterraine. Les indices connus en or primaire et secondaire couvrent une surface totale d’environ 35 000 km2 où une teneur actuelle de 2 ou 3 g/t Au aurait été récemment considérée comme non exploitable pour des artisans orpailleurs et de taille moyenne pour des opérateurs miniers (compilation de Besairie, 1966a et b ; PGRM, 2012).

I.2.4. Cours de l’or

Compté en onces (31,103g) (adoptées par U.S. Mint depuis 1828), le cours de l’or est passé d’environ 35$ à 850$ l’once dans les années 70 – 80. Puis, le métal a été délaissé pendant plus de 20 ans jusqu’aux attentats du septembre 2001 (en moyenne annuelle 271$ en). Toutefois en Mars 2008, un nouveau record a été atteint (1011$) suite aux incertitudes proliférées par le cours du pétrole élevé, par la faiblesse du dollar et par la crise financière aux Etats-Unis. Et un autre record a été établi en Septembre 2011 (1921.17 $). Seulement, le prix a fluctué jusqu’à 1206.40$ en Décembre 2014 en raison de la hausse du dollar (Fig.3a, page 10). Mais comme toutes les autres substances minières, seul le niveau du cours de l’or incite les opérateurs à investir. Tant que ce cours est d’au moins égal aux doubles du coût moyen d’exploitation, l’investissement pour l’or reste très intéressant.

9 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Source : iGolder.com

Figure 3.a : Evolution du prix mondial de l’or en Dollar (1975-2014).

Alors que le prix de l’or à Madagascar ne suit aucune logique de production. En effet, ce sont les collecteurs qui fixent ce prix. Mais, il peut fluctuer énormément aux seins des exploitants ou producteurs, en fonction des régions, du titrage de l’or (activités culturales, quantité disponible et qualité) et de saison. Toutefois, le prix de l’or a vu une augmentation dernièrement, due à l’existence des intermédiaires entre les orpailleurs et les bijoutiers. Il a même atteint un pic maximal de 3 924 333.63 Ar/Oz en 2012. Malgré la hausse du dollar, le prix n’a pas trop changé 3 202 159.48 Ar/Oz pour l’année 2014 (Fig. 3b et annexe III).

Source : GoldBroker.com Figure 3.b : Graphique historique du prix de l'or en once en ariary (31/12/2009 – 05/12/2014).

10 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

I.3 LES GISEMENTS D’OR

Dans ce paragraphe, nous allons voir les gisements d’or présents dans le monde et à Madagascar afin d’avoir une idée générale sur le type du gisement de Nosibe.

I.3.1. Gisements d’or dans le monde

Les gisements aurifères se trouvent dans presque tous les pays du monde tels la Chine, Etats-Unis, Afrique du sud, …, voir figure 4, page 13.

Les gisements d’or sont typiquement de nature hydrothermale et suivant la température de formation, l’or peut se trouver dans trois types d’hydrothermalisme (classification de Lindgren, 1933): hypothermal (pour les gisements à grande profondeur), mésothermal (pour les gisements plus profonds et plus chauds de 200 à 300°C) et épithermal (pour les gisements mise en place en surface de 50 à 200°C).

En 1980, Bache a proposé une autre classification, associant le contexte géostructural, la nature de l’encaissant et l’association minéralogique. Elle s’articule autour de trois grands groupes : gisements du groupe volcano-sédimentaire, gisements du groupe plutono-volcanique et gisements détritiques.

I.3.1.1. Les gisements du groupe volcano-sédimentaire

Ce sont des gisements induits par un hydrothermalisme associé à un volcanisme sous-marin dont le moteur de dépôt est essentiellement le gradient de température (arrivée des solutions dans l’eau de mer assurant leur refroidissement), où s’individualisent les amas sulfurés polymétalliques, les gisements "itabiritiques"(*) et les gisements réputés discordants en contexte volcano-sédimentaire. Du point de vue cadre géologique régional, ils sont antérieurs à des mouvements orogéniques importants.

I.3.1.2. Gisements du groupe plutono-volcanique

Ce type de gisement est induit par un hydrothermalisme associé à un volcanisme à caractère explosif "sous-terrestre" dans lequel le moteur de dépôt est essentiellement le gradient de pression (phénomène explosif décomprimant les

11 RALISOA Béatrice Miranda (*) : Gisements aurifères plus ou moins stratiformes encaissés dans des assises sédimentaires métamorphisées, généralement d’âge précambrien, en liaison probable avec un volcanisme, associés à des niveaux carbonatés ferrifères à manganésifères et à sulfures subordonnées. Gisement-type : Homestake Gold mine, Sud Dakota, USA. Chapitre I : Généralité sur l’or solutions), provoquant leur ébullition et assurant leur remontée sans refroidissement brutal en raison de la faible conductibilité thermique des roches. Il est caractérisé par les porphyres cuprifères, les amas de substitution dans les assises carbonatées et les gisements filoniens centrés sur une intrusion. Dans le cadre géologique régional, ces gisements sont nettement post-orogéniques.

I.3.1.3. Gisements du groupe détritique

L’or est un métal inaltérable qui peut être libéré lors de la destruction des roches encaissantes. Ils aboutissent dans des sites privilégiés connus sous le nom de placers. Et il existe deux types de placers : placers anciens et placers récents.

 Placers anciens :

Responsables de plus de la moitié de la production mondiale d’or, ils sont constitués de niveaux étendus ou de lentilles conglomératiques à galets essentiellement quartzeux, encaissés dans d’épaisses séries sédimentaires principalement quartzitiques. Ils sont minéralisés, soit en or seul, soit en or et uranium, soit enfin en uranium et thorium avec des teneurs aurifères très subordonnées. Amplement distribués, ils sont d’âge variable : de l’Archéen au Trias. Cependant, seuls ceux d’âge archéen-protérozoïque, présentent de l’intérêt au point de vue économiques et sont exploités.

 Placers récents tertiaires ou Quaternaires :

Les placers peuvent être éluviaux (souvent liés à l’altération ferralitique), alluviaux (minéraux communs : magnétite et ilménite) ou plage, dont il est difficile de connaître la teneur à l’excavé de tous les placers actuellement totalement exploités. Il semble pourtant qu’une teneur de 0.8 g/m3 devait être la teneur minimale pour qu’une exploitation mécanisée puisse être rentable.

12 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Figure 4 : Carte des gisements mondiaux des métaux et des minéraux.

13 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

I.3.2. Les gisements d’or à Madagascar

Autrefois interdite à Madagascar par les premiers codes d’exploitation aurifère de Ranavalona II (20ans d’emprisonnement pour toute extraction d’or ; dit des 101 articles, 1868 et des 305 articles, 1881), la reine Ranavalona III autorisa les premières exploitations gouvernementales dès 1883 (Grandidier, 1883). Depuis ce jour, et même actuellement, l’orpaillage artisanal a fourni la plus grande partie de la production (3/4). Et très vite, cette activité connut un développement frappant avec des productions conséquentes dans la région d’Antsiranana (Andavakoera), puis de Mananjary qui fut la région productrice la plus importante. Et suivi des régions de Maevatanana, de Toamasina, de l’Ankaratra, de Betsiriry-Miandrivazo, et de l’Est de Betsileo. Des productions dans des proportions plus modestes subsistèrent dans les régions de Fianarantsoa, Moramanga, Ankazobe, Antananarivo, Betroka, Ambanja et Vohémar (Fig. 5, page 15) (Ramiandrisoa, 2010). Il se retrouve principalement concentré dans des gisements secondaires ou dans des roches primaires.

I.3.2.1. Les gites primaires

La majorité de ces gisements se situent dans des terrains métamorphiques d’âge précambrien. Souvent, les minéralisations apparaissent sous formes de veines ou filons quartzeux discontinus ou en minéralisation disséminée dans divers faciès de schistes cristallins. Seuls les filons barytiques aurifères de l’Andavakoera qui constituent une exception (Besairie, 1966a et b ; Premoli, 1996 ; Bournat et al., 1985 et Rambeloson, 1999). D’après les travaux de synthèse réalisés par le BRGM (1985), trois types de gisements primaires ont été mis en évidence, selon l’âge des formations encaissantes : les gisements appartenant au domaine Archéen, les gisements primaires du protérozoïque et les gisements liés à la tectonique permo-triasique.

14 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

Figure 5 : Carte des permis miniers et indices en Or à Madagascar.

15 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

 Gîtes appartenant au domaine archéen :

Les gîtes de l’Archéen sont les plus abondants. La minéralisation se repère le plus souvent dans un système de veines interstratifiées, concordantes dans des formations métamorphiques. Ces filons sont associés à des : o séries de roches amphiboliques basiques, comme à Andriamena, Maevatanana, Alaotra et Mananjary (Ampasary); o quartzites à magnétites tel à Andriamena, Maevatanana et Alaotra ; o séries de silico-alumimeuses : quartzites, gneiss, migmatites, micaschistes alumineux et souvent graphiteux de type d’Ambatolampy-Andriba et dans la région Ouest d’Antananarivo, série de Sahantana et de Vavatenina, plus accessoirement séries de Maha et de Vohilava-Ampasary et Sud-Est ; o filons péribatholitiques, des stockwerks et une dissémination étendue dans les roches métamorphiques grâce aux intrusions granitoïdes tardives affectant localement les faciès précédents. L’interférence des phénomènes intrusifs avec les anciennes séries porteuses constitue la métallotecte le plus favorable.

 Gîtes primaires du protérozoïque :

En général, ces gîtes sont associées aux faciès à micaschistes ou à quartzites de la série SQC « Schisto-Quartzo-Calcaire », transformés soit par un métamorphisme régional, soit par un métamorphisme de contact intrusif. Ils apparaissent le plus souvent sous forme de disséminations de sulfures aurifères telles que la pyrite, l’arsénopyrite, la pyrrhotite…. Les deux cas les plus connus sont : o la région de Betsiriry à l’Est de Miandrivazo où les indices aurifères se regroupent dans la zone de passage entre les gneiss migmatitiques et la série épimétamorphique Schisto-Quartzo-Dolomitiques (SQD). C’est le front de migmatitisation ; o la région de l’Itea au Sud-ouest d‘Ambositra où les indices d’or sont trouvés dans les formations métamorphiques de contact. Ils s’alignent dans les formations plus ou moins silicifiées bordant le massif granitique intrusif d’Itea.

16 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

 Gîtes liés à la tectonique Permo-triasique :

Ces gîtes se présentent sous forme des filons hydrothermaux à remplissage Quartzo-barytiques de fractures, avec or natif et sulfures associés.

Ce type ne se rencontre que sur la bordure socle-sédimentaire de l’extrémité Nord de Madagascar, plus exactement à Andavakoera et au environ de Betsiaka.

o Besairie (1966) a indiqué au moins 8 importantes mines aux environs de la zone aurifère de Betsiaka, qui sont: Bereziky, Sarova, Tambo, Ambolombe, Raphias, et Komakorimalandy. La zone aurifère, caractérisée par des filons de quartz à mâchoire et association auro argentifère, s’étend d’Ankitozato au SW jusqu’à Betankilotra au NE. o Le vrai domaine de l’Andavakoera s’étend de Ranomafana à Betankilotra. Ranomafana marque le point où débutent les gisements de l’Andavakoera. On a deux filons : l’un apparaît dans les gneiss et l’autre au toit dans les schistes. C’est le premier filon qui a été surtout l’objet des exploits des orpailleurs, lors de la période des grandes productions.

I.3.2.2. Les gites secondaires

Beaucoup de placers à or sont connus à Madagascar et ce, depuis leur première découverte en 1845. Le principal étant celui du secteur Ranomafana- Betsiaka dans le district à Au épithermal d’Andavakoera, possédant une morphologie caractéristique avec de nombreuses terrasses et d’anciens lits de rivière. Ils dérivent de l’altération des gîtes primaires et de la reconcentration de l’or par les eaux de surface.

 Gîtes éluvionnaires :

Le transport des éléments lourds tels que l’or conduit à une concentration éluvionnaire aurifère sous l’effet du lessivage météorique. Dans ce gîte éluvionnaire, la limite des roches saines présente la plus forte teneur, plus précisément au niveau de la base de profil d’altération latéritique. L’exploitation des gîtes éluvionnaires est intéressante puisqu’il est facile à exploiter.

17 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre I : Généralité sur l’or

 Gîtes alluvionnaires :

Ces gîtes alluvionnaires d’or peuvent donner de très vaste extensions horizontales de la roche laterisée du sommet jusqu’au lit des cours d’eau. Sous l’effet des agents de transports, associés aux phénomènes physiques tels que l’effet de la hauteur, des précipitations et la dynamique gravitationnelle, la latérite démantelée se dépose sur les talwegs et leurs voisinages.

En principe, il existe des zones préférentielles de dépôt où les minéraux lourds sont piégés et accumulés : barres rocheuses, marmites géants, racines d’arbres ou îlots, méandres, deltas ou zones de confluences, ….

Le gisement de Nosibe du district de Vohémar figure parmi les gisements filoniens d’origine magmatique. Et selon la classification de Bache (1980), il appartient au gisement du groupe volcano-sédimentaire. Sa description sera traitée ultérieurement dans le chapitre IV.

CONCLUSION

Ce chapitre nous a permis de connaitre d’une manière générale les propriétés caractéristiques de l’or, les métaux qui lui sont associés, l’aspect économique de l’or dans le monde et à Madagascar, et les types de gisements. Ces connaissances sont nécessaires pour ajuster l’intérêt de l’étude et pour avoir une idée générale concernant le gisement de Nosibe-Vohémar, objet de notre étude.

Le chapitre suivant permettra de connaitre le contexte régional de la zone d’étude.

18 RALISOA Béatrice Miranda

CHAPITRE II : CONTEXTE REGIONAL DE LA ZONE D’ETUDE

Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

Ce second chapitre décrit le contexte géographique et le contexte géologique de la zone d’étude.

II.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE Dans ce contexte géographique, nous allons situer le site étudié et décrire son économie.

II.1.1. Localisation et population de la zone d’étude

La zone d’étude se trouve dans le nord-est de l’île (Bemarivo Nord), située dans le district de Vohémar, région SAVA (Fig. 6), dans la commune de Nosibe. Elle est située à 33 km au Nord-Ouest de Vohémar, traversée par la RN5a. Elle est délimitée par la carte W-X33 et 32, entre la latitude 13° 11′ à 13° 15’S et la longitude 49° 47′ à 49° 51’E (Fig.7, page 20). La commune constitue 9 000 habitants en majorité de Sakalava et généralement très attachée aux mœurs et coutumes, puis Tsimihety, Merina, Antaimoro. La population est inégalement répartie dans l’ensemble du territoire.

Figure 6 : Carte de localisation de la région de SAVA

19 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

(a) (b)

Figure 7 : Carte géologique du district de Vohémar (a) et (b) carte géologique du site Ambolamena de

Nosibe, PGRM 2008.

20 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

II.1.2. Economie de la zone d’étude

Sur le plan économique, l’exploitation d’or et du cristal figure parmi les sources de revenus de la population. Mais en générale l’économie de la région est, traditionnellement, à vocation agro-pastorale. En particulier, pour l’élevage bovin, la population pratique généralement l’élevage extensif, qui n’utilise pas de techniques modernes (contrôle sanitaire, pâturage…).

Du point de vue exploitation d’or, deux carrières aurifères ont été exploitées depuis 2009. La ruée était en 2010-2012, où le rendement était de 500g/semaine/100 orpailleurs à 2kg/semaine/200 orpailleurs. Pourtant, ce dernier s’est réduit à 500g/semaine/82 orpailleurs en 2013. La plupart de ces orpailleurs n’ont pas de permis mais ont acquis une autorisation après le paiement d’un droit de 2 000 Ar à l’autorité compétente telle le maire de la commune. Dans le cas d’accident, les carrières, en générale, ne connaissent qu’un seul mort et deux blessés. Ces orpailleurs ne travaillent que 5/7 jours. La collecte est assurée par des acheteurs locaux (tels que l’épicier, les bijoutiers et des acheteurs-revendeurs).

II.2. CONTEXTE GEOLOGIQUE

Sur ce contexte géologique, nous allons d’abord parler de la géologie de Madagascar, ensuite la géologie régionale et sectorielle de la présente étude.

II.2.1. Aperçu sommaire sur la géologie de Madagascar

D’après Nédélec et al. (2000), deux témoins de collisions panafricaines sont caractérisés à Madagascar. Le premier épisode se serait produite à 700 – 650 Ma entre l’Ouest et l’Est Gondwana avec des témoins au Nord et au Centre de Madagascar. Cependant, l’autre collision, qui est marquée par les grands cisaillements crustaux panafricains du Sud de Madagascar, correspondrait au stade final de la formation du continent Gondwana.

Géologiquement, Madagascar se divise en deux parties (Bésairie, 1964 ; Hottin, 1976 ; Windley et al., 1994) : le socle précambrien qui occupe les deux-tiers de la superficie de l'île, et l’ensemble sédimentaire constituant le tiers seulement. Différentes études tectono-métamorphiques et stratigraphiques du socle malgaches ont été réalisées par plusieurs auteurs. Bésairie (1967) et Hottin (1976) ont proposé 21 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude des études litho-stratigraphiques détaillées. Plus tard, des nombreux travaux beaucoup plus avancées ont contribué à l’amélioration de la géologie de Madagascar (Collins 2002, 2006 ; PRGM, 2008).

Dernièrement, une nouvelle carte géologique plus détaillée de Madagascar a été révisée par le PGRM (2012). Elle est découpée respectivement en 6 domaines tectono-métamorphiques (Fig. 8) : domaine de Vohibory, domaine d’Anosyen- Androyen, domaine d’Ikalamavony, domaine d’Antananarivo, domaine d’Antongil- Masora et domaine de Bemarivo (voir ultérieurement). Chaque domaine est défini par des suites plutoniques et des groupes (méta)sédimentaires distincts, ou par une histoire singulière de reprise tectono-métamorphique à l’Archéen ou au Paléoprotérozoïque (Annexe IV).

Figure 8 : Carte des Domaines de Madagascar (PGRM, 2012).

22 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

II.2.2. Le domaine de Bemarivo

Ce domaine constitue un bloc distinct de l‘extrémité nord de Madagascar, plus exactement un arc océanique ou à un assemblage de plusieurs blocs qui se sont accrétés au bouclier Archéen de Madagascar vers l‘Ediacarian ou le Cambrien (Buchwaldt et al., 2003 ; Jöns et al., 2006). Il comprend essentiellement des roches métasédimentaires et plutoniques calco-alcalines "juvéniles", et d‘âge Cryogénien (0,758-0,708 Ga ; Tucker et al., 1999b ; Thomas et al., 2009).

Les traits structuraux d‘orientation NW – SE contrastent avec ceux N – S du bouclier Archéen.

Ce domaine diffère aussi sur les plans lithologiques et géochimiques. D’après Thomas et al., (2009), il peut être divisé en deux parties avec au nord, un terrain jeune comprenant des roches plutoniques intrusives et des roches volcaniques du Cryogénien (Groupe de Betsiaka-Daraina-Milanoa), la Suite de Manambato (740-708 Ma), et au sud, un terrain plus ancien constitué de roches plutoniques du Cryogénien, la Suite d'Antsirabe-Nord (760-750 Ma) qui recoupe les formations du Mésoprotérozoïque de marge continentale du Groupe de Sambirano-Sahantaha (Fig. 9, page 24). Ces deux terrains sont recoupés par la Suite de Maevarano. Ils sont supposés s‘être accrétés aux domaines déjà regroupés d‘Antongil-Masora (sous- domaine d‘Antongil) et d‘Antananarivo au début du Cambrien vers 540-520 Ma.

La ceinture orogénique de Bemarivo est une région tectonique discrète constituée de deux ceintures du Néoprotérozoïque : ceinture de Sambava et ceinture de Vohémar (Collins et al., 2002). Cette dernière à laquelle s’inscrit notre zone d’étude sera développée ultérieurement.

23 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

Figure 9 : Carte géologique simplifiée du nord de Madagascar, montrant les principales lithologies constituant le domaine de Bemarivo (source : www.elsevier.com/locate/precamres)

II.2.2.1. Travaux antérieurs

Les premiers travaux géologiques signalés dans le nord de Madagascar ont été menés par Baron (1895) et Lemoine (1906). Les premiers grands projets régionaux de cartographie géologique ont été effectués par les géologues français, dont Besairie (1922) et Lacroix (1922) avant la Seconde Guerre mondiale, et immédiatement après par Dormois et al, 1949.

Toutefois, pour classifier le socle cristallin de Madagascar, Besairie (1959 et 1965) s’est basé sur la lithologie existante. Dont, une partie du socle cristallin située au Nord est formée par le système du Graphite du vieux Précambrien sur lequel repose en position synclinale des zones plus ou moins étendues du groupe de Daraina

24 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude rattachée au système de Vohibory. Des granites et des granodiorites traversent cet ensemble et sont souvent liées à des migmatites.

Puis en 2002 et 2006, une amélioration a été effectuée par Collins et Windley, en se basant sur les Phénomènes Tectono-métamorphismes tout en conservant les études lithologiques avancées par Bésairie ; et ensuite actualisée par Tucker (2012 et 2014). Ce dernier s’est Basé sur des méthodes Géodynamiques et Géochronologiques (Fig. 10).

Figure 10 : Localisation des échantillons datés qui définissent l'âge des activités ignées volcaniques et intrusives dans le domaine Bemarivo (source : Tucker, 2014).

25 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

D’après Collins et Windley (2006), l’unité de « Bemarivo » constitue le plus jeune bloc du socle précambrien de Madagascar. Il est considéré par de nombreux auteurs comme allochtone (anciennement rattaché aux îles Seychelles), qui aurait été charrié sur les unités d’Antananarivo et d’Antongil de 540 Ma à 535 Ma (Jöns, 2006; Jöns et al. 2006). Cette unité est composée de métasédiments qui sont équilibrés dans le :

 faciès schiste vert – amphibolite, pour les roches de la région septentrionale. Le métamorphisme est daté à 715 Ma.  faciès amphibolite de haut grade – granulite, pour les roches dans le bloc méridional. Au sein des formations de Bemarivo, des intrusions magmatiques de nature granitique et charnockitique d’âge 510 Ma – 520 Ma, ont été individualisées par Tucker et al. (2001). D’après ce dernier, c’est une région tectonique discrète constituée de deux ceintures du Neoprotérozoïque de l’extrême Nord : Ceinture de Sambava et Ceinture de Vohémar (Fig. 11, page 30).

II.2.2.2. Lithologie

Dans la partie Nord de la ceinture orogénique de Bemarivo, la lithologie dominante est marquée par les roches ignées à strates volcaniques du Groupe Daraina-Milanoa (de 0.752 – 0.739Ga) et des granitoïdes intrusifs de Suite Manambato (0.738 – 0.705 Ga) et de Suite Maevarano (520 Ma). Des roches méta-sédimentaires sont également présentées, regroupées dans le groupe de Bestiaka (PGRM, 2012 ; Fig. 7, page 20).

Mais seulement quelques-unes de ces lithologies figurent sur la présente zone d’étude, comme celle du Groupe de Daraina et de Suite Manambato.

 Ceinture de vohémar : Elle renferme de charnockite ; gneiss migmatitique à épidote ; gneiss à amphibole et biotite ; amphibolite, marbre ; quartzite à pyroxène, amphibole et épidote ; gneiss graphitique à sillimanite ; localement de schiste à sillimanite, lazulite, dumortiérite et disthène ; granodiorite tardif ; et massifs de granite.

 Groupe de Daraina : Le Groupe de Daraina comprend des Séries volcaniques et des unités volcaniclastiques, métamorphisées sous conditions de faciès schiste vert, qui

26 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude affleurent dans la partie orientale du terrain (Fig. 7, page 20 et Fig. 9, page 24). Sa distinction avec le Groupe de Milanoa réside dans son grade métamorphique qui est inférieur, bien que les deux successions soient spéculativement considérées comme contemporains. Ce groupe est subdivisé en trois formations informelles fondées sur des assemblages de lithofaciès (Tab. IV). Plusieurs veines épidotitiques et des dykes de gabbro ou amphibolite sont fréquentes dans les quartzites à muscovite. Le groupe a été plissé et renversé vers le sud-est et recoupé par des granites.

 Suite de Manambato :

Elle comprend un assemblage de roches plutoniques intrusives qui s’est produit au nord de la zone de cisaillement d’Antsaba, et a une large distribution sur la partie nord du Bemarivo (Fig. 7, page 20 et Fig. 9, page 24). La suite est en grande partie formée de « stratoïdes indifférenciés de Granitoïdes, migmatitiques ± possibles noyaux d'antongiliens » (Hottin, 1972). Elle est une suite plutonique calco-alcaline avec une variation mineure de compositions ultramafiques et metagabbroïques à orthogneiss granitiques. Un résumé des différentes unités au sein de la suite est donné dans le tableau V (page 28).

Tableau IV : Minéralogie et composition des principales unités lithodémiques du Groupe de Daraina (source : www.elsevier.com/locate/precamres) :

Unités Séries Minéralogies Notes

Formation Amphibolite, roches Plagioclase – hornblende – Basalte et tufs basaltiques, d’Ambanja volcaniques mafiques biotite – chlorite – épidote ± localement avec clastes (y compris les tufs) quartz ± feldspath-K (bombes volcaniques ?)

Formation Roches Quartz – feldspath – chlorite Meta-psammites, localement d’Ambodimadiro métasédimentaires ± minéraux opaques ± grenat avec des structures quartzofeldspathiques primaires conservées et couches conglomératiques

Formation Roches Quartz – feldspath – biotite ± Meta-rhyolite + dacite d’Ambatojoby métavolcaniques hornblende ± verre (localement vésiculaire, intermédiaires à tufacé) avec méta- siliciques sédimentaires mineures intercalaires ou inter- couches.

27 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

Tableau V : Minéralogie et composition des principales unités lithodémiques de la Suite de Manambato (source : www.elsevier.com/locate/precamres) :

Unités Séries Minéralogies Notes

Granite de Granite leucocratique Quartz – feldspath-K – Plutons de formes diverses Bevoay à 2-micas muscovite – biotite jusqu’à 20 km de large

Granite Orthogneiss tonalitique Quartz – feldspath – Forte variation de composition, d’Antsahavalany granitique à biotite ± cpx ± amphibole migmatitique variable, feuilletés granodioritique variables, de nombreuses enclaves mafiques

Orthogneiss Orthogneiss Quartz – feldspath – Massive, roches feuilletées avec monzogranitique monzogranitique biotite ± Muscovite feldspath-K et plagioclase égal, assez homogène

Orthogneiss de Orthogneiss Quartz – feldspath – cpx Très très feuilletée à pyroxène Fatihitanarana granodioritique – biotite ± amphibole migmatitique

Granitoïde de Orthogneiss Quartz – plagioclase – Presque aucunes roches Maintialaka tonalitique, biotite ± cpx ± amphibole granitiques (à feldspath-K), granodiorite, localement migmatitique metagabbro

Orthogneiss Orthogneiss dioritique Quartz – plagioclase – Relativement de petites masses, dioritique biotite – amphibole localement migmatisées

Metabasite Metagabbro, norite et Plagioclase – amphibole De compositions variables de d’Andravory orthogneiss dioritique – cpx ± quartz roches méta-mafiques, à podiformes sinueuses, très feuilletées et migmatisées

Roches Roches ultramafiques, Talc – tremolite – Petites gousses et petites ultramafiques hornblendite, actinolite ± pyroxène ± poches jusqu’à 1 km de d’Andrarobo serpentinite, chlorite ± minéraux diamètre. pyroxenite opaques Localement dans des « filons » démembrés, allongés.

28 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude

II.2.2.4. Géodynamiques et géochronologies

 Cadre géodynamique Précambrien : Dans sa configuration actuelle, le bouclier précambrien de Madagascar est vu comme une extension du Craton du Greater Dharwar en Inde, accrété au Néoarchéen, sur lequel trois ensembles exotiques sont venus s‘accréter pendant le Protérozoïque (PGRM, 2012). Dont les domaines représentatifs de ce Craton Néoarchéen (2.50 – 2.45 Ga) sont les Domaines d‘Antongil-Masora et d‘Antananarivo (incluant le Complexe de Tsaratanana), tandis que ceux accrétés tardivement au Craton sont représentés par les Domaines du Vohibory, d’Anosyen-Androyen et de Bemarivo. Ce dernier, constitué de roches plutoniques du Cryogénien (BGS-USGS-GLW, 2008) et d‘un socle énigmatique du Paléoproterozoïque (Thomas et al., 2009), s‘est accrété dernièrement au Craton du Greater Dharwar à l‘Ediacarien terminal-Cambrien inférieur (Tucker et al., 1999b ; Buchwaldt et al., 2003 ; Jöns, 2006 ; BGS-USGS-GLW, 2008).

Les déformations polyphasées associées à cette dernière accrétion (développer à la page suivante) présentent des générations de plis précoces d‘orientation E-W, puis d‘autres, plus tardives, d‘orientation N-S ainsi qu‘un chevauchement à vergence sud associé à une métamorphisme de faciès amphibolite à granulite (Buchwaldt et al., 2003 ; Jöns et al., 2006) (Annexe VI). Les granitoïdes tari- à post-tectoniques de la Suite de Maeravano (plus jeune pluton) recoupent l‘ensemble des formations présentes au nord de Madagascar démontrant ainsi l’achèvement de l‘accrétion.

 Accrétion du Domaine de Bemarivo : La zone de cisaillement de l'Antsaba divise en deux sous-domaines d'âges différents les roches plutoniques du Cryogénien du Domaine de Bemarivo (BGS- USGS-GLW, 2008 ; et Thomas et al., 2009). Dont le sud constitue le plutonisme le plus ancien (Suite de l'Antsirabe-Nord) et est suggéré comme lié à une zone de subduction, à pendage vers le sud, interne à l‘océan paléo-Mozambique. Alors que celui du Nord (Suite de Manambato et Groupe de Daraina-Milanoa) s’est formé au- dessus d‘une seconde zone de subduction également à pendage sud mais légèrement plus tard. Le magmatisme de la Suite de Manambato a recoupé cet ensemble.

Toutefois, les évidences structurales et métamorphiques argumentant la zone de cisaillement intra-domaine d‘Antsaba sont peu convaincantes. De plus, les plutons

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre II : Contexte régional de la zone d’étude sont présents de part et d‘autre de cette limite supposée entre ces deux sous- domaines. Aussi, nous considérons le Nord de Madagascar comme un seul et même domaine, le Domaine de Bemarivo. Ce Domaine se serait accrété à l‘ensemble Antananarivo-Antongil déjà combiné au cours d‘un évènement collisionnel (0.540 – 0.530 Ga) (PGRM, 2009) (Annexe VII). Cet évènement tectonique est responsable d‘un niveau de décollement basal, permettant l‘apparition de systèmes de chevauchements et de plis couchés associés à des assemblages métamorphiques de degrés variables ainsi que d‘une fabrique planaire et linéaire pénétrative à vergence vers le sud. De même, la ceinture de vohémar, orientée E-W (Brenon, 1956 ; de la Roche, 1958 ; Dhellemes, 1956 ; Saint-Ours, 1958 ; Jourde, 1967 ; Foissy, 1969) est plissée et déversés vers le Sud (Fig. 11). Une seconde phase de déformation aurait repris l‘ensemble de ces structures précoces. Elle est caractérisée par des plis droits ouverts associés à une tectonique transcurrente senestre le long de la zone de cisaillement d‘Antsaba, dans un contexte transpressif global. Les granitoïdes tardi- à post-tectoniques de la Suite de Maevarano sont intrusifs dans ces formations et post- datent ainsi l‘accrétion de ce Domaine au Craton de Madagascar.

Figure 11 : Coupe géologique schématique traversant les quatre ceintures constituant le bloc d’Antongil où les ceintures de Sambava et Antalaha sont chevauchantes tandis que les deux autres (Mananara et Vohémar) sont distensives, source : Collins et Windley, 2002.

CONCLUSION

Ce chapitre met en valeur le contexte géographique de la zone d’étude. Ce contexte a permis de situer la zone d’étude et de parler sur l’économie de la région, dont les principales sources de revenus de la population.

Le contexte géologique a permis de décrire les différentes formations existantes et de comprendre leurs corrélations pétrologiques et leurs comportements géodynamiques.

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RALISOA Béatrice Miranda

CHAPITRE III : METHODOLOGIE

Chapitre III : Méthodologie

L’organigramme ci-dessous montre la méthodologie adoptée pour la présente étude : Valorisation de la minéralisation en or

Travaux effectués Activités Résultats obtenus

Etude bibliographie Compilation Travaux préliminaires des travaux Exploitation de antérieurs données

Prospection au marteau

Résultats Estimation quantitative Travaux de terrain sur terrain (Calcul des teneurs)

Enquêtes économiques

Traitement

d’image satellite Résultats au Travaux de laboratoire laboratoire Confection, observation et

analyse de lames minces

Discussions et recommandations

Figure 12 : Organigramme de la méthode d’approche pour la zone d’étude (carrières d’« Ambolamena ») de la Commune de Nosibe du District d’Iharana.

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

III.1. TRAVAUX PRELIMINAIRES

La plupart de nos données sur les caractéristiques et propriétés de l’or se sont déployées sur l’internet. Alors que, les données concernant la géologie régionale et sectorielle de Bemarivo sont faites par le PGRM. Ces données ont été décrites dans les chapitres antérieurs (chapitre I et II). Mais notre étude ne s’arrête pas à ces documentations. L’étape suivante consiste naturellement à se rendre sur le terrain sélectionné pour vérifier les données préliminaires et collecter plus d’informations et d’échantillons pour les études en laboratoire.

III.2. TRAVAUX DE TERRAIN

A l’aide des cartes [carte topographique au 1/100 000 (FTM) et 4 coupures de carte géologique récente de 1/100 000 du PGRM (Annexe V)], nos travaux de terrain débutent par le repérage des entités géologiques (affleurements, failles, …). Cette opération est suivie de l’étude de la nature des affleurements, des mesures de leur extension, pendage et direction accompagnées de récoltes d’échantillons, et du calcul de teneur. La descente sur terrain a duré 10 jours. Les échantillonnages ont été divisés en deux grandes parties dont :

 Echantillonnage des roches pour les études en laboratoire.  Et échantillonnage du fond de batée pour calculer la teneur afin de caractériser chaque gisement présent dans le site.

Cependant, pour mener à bien ces opérations, le matériel doit évidemment être le plus adéquat à l’égard du climat et du type de gîte recherché ainsi que de la durée de prospection.

III.2.1. Matériels utilisés

Pour amener à bien notre étude, nous avons utilisés divers matériels comme :

 Les cartes géologiques et topographique (1/100 000) pour connaître la lithologie qui domine le secteur,  Le GPS pour déterminer la position des formations et pour se repérer,  La masse et le marteau pour collecter des échantillons,

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

 La boussole « Topochaix » pour mesurer la direction et le pendage des affleurements,  Les sacs à échantillon et des journaux pour conserver les échantillons  Une bande collante et marqueur pour marquer les références pour chaque échantillon,  Un carnet de terrain pour enregistrer toutes les données obtenues sur terrain,  Et les autres matériels utiles pour extraire l’or et mesurer la quantité d’or obtenue tels que barre à mine, cuvette, mortier et pilon, batée et balance.

III.2.2. Prospection au marteau

C’est une méthode de recherche des indices de minéralisations par l’observation des affleurements et des éboulis. Elle se fait le long d’itinéraires qui sont choisis à partir des documents disponibles (cartes, ...) et à partir des informations obtenues lors de nos enquêtes économiques auprès des villageois. Elle requiert de petits matériels pour la recherche (cartes, marteaux, …) et, ultérieurement un matériel plus important pour l’étude des anomalies découvertes.

III.1.2.1. Objectif

Le but de la recherche d’indices est de conduire à la sélection des zones qui seront étudiées plus en détail dans une phase ultérieure ou à la décision d’abandon de toute recherche dans la région prospectée.

III.2.2.2. Observation de la morphologie des sols

La morphologie du paysage peut donner de bonnes indications sur la présence d’affleurements et sur l’ossature géologique de la région. C’est ainsi qu’on peut repérer un filon, une fracture, un quartzite ou une amphibolite, un dôme granitique. C’est de cette manière qu’on a procédé lors de la prospection au marteau.

III.2.2.3. Observation des affleurements

Elle constitue l’étape principale de la prospection au marteau. Souvent, les affleurements sont des surfaces réduites et il faudra bien prendre le temps de les observer dans leur totalité en procédant de façon suivante :

 Casser en plusieurs endroits ;

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

 Déterminer succinctement la roche : description, prélèvement d’échantillon représentatif ayant au moins une taille de 10x10x10cm. Pour ce faire, la numérotation doit être soigneusement effectuée. ;  Mesurer la direction et le pendage de la foliation ;  Rechercher les minéralisations à l’œil nu et éventuellement à la loupe ; se demander si la roche a subi une altération. L’attention se portera sur les roches altérées, cariées, teintées de rouge, brun ou noir à cause de l’oxydation.

De ce fait, nous cherchons des affleurements, le contact entre deux formations différentes, intrusion ou faille sur le flanc d’une colline. Puis, des échantillonnages seront effectués dans des structures favorables à la présence des minéralisations intéressantes.

III.2.2.4. Lieux d’échantillonnages

A ce stade de la recherche minière, l’échantillonnage est fait dans un but plus qualitatif que quantitatif. Il doit être effectué aux points où les roches sont saines et sur les roches hôtes de la minéralisation : filons ou veinules. Mais, si le minerai affleure, on prend plusieurs échantillons pour une étude en section polie en procédant comme pour les échantillons pétrographiques. Puis, les échantillons sont emballés dans des papiers de journaux qui seront scotchés par une bande collante. Ensuite, le numéro de l’échantillon, les coordonnées du G.P.S., ainsi que le nom de la localité sont inscrit directement à l’aide d’un marqueur sur la bande collante et également sur le carnet de terrain. Enfin, un témoin est toujours conservé pour parer aux pertes éventuelles pendant le transport.

Ainsi, sept localités sont visitées et observées pour avoir le maximum d’informations et d’échantillons. Parmi ces sept zones, quatre carrières d’or sont individualisées dont deux sont jugées les plus favorable à la minéralisation : carrière d’Ambondrombe et d’Ambarijeby. Quant aux trois autres localités (Mahasoa, Manambato-Morafeno et Bobankora), la minéralisation est absente. Les roches dominantes sont des roches intrusives de granitoïdes et de diorites (Voir annexe VIII).

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

— Carrière d’Ambondrombe :

Nous avons prélevé 20 échantillons dont cinq sont des roches minéralisées. Nous avons relevé 0.15g d’or dans 17kg de poudre de minerais après la batée. Par ailleurs, nous avons noté que les roches ont subi une altération hydrothermale, qui facilite l’extraction de l’or. Plusieurs puits de 6 m de profondeur et 80 cm de diamètre sont individualisés dans le secteur. Dans ces puits, les toits et les murs sont des amphibolites et des schistes altérés et des filons/veinules de quartz aurifère ou non. La carrière se situe à 500 m de la RN5a.

— Carrière d’Ambalamoa :

Dans ce secteur, nous n’avons pu prélever que 5 échantillons de roches (2 échantillons minéralisés). La minéralisation est positive selon les enquêtes. Cependant, les puits sont rares car la zone est ornée de roches très saines (amphibolite et schiste) que le travail est trop rudimentaire pour les exploitants. Ces puits ne dépassent pas les 5 m de profondeur. De ce fait, peu de gens y travail et nous n’avons pas pu estimer sa teneur.

— Carrière d’Ambarijeby :

Dans cette carrière, les puits vont jusqu’à 20 m de profondeur. Ses parois sont constituées de schiste et de chloritoschite en voie d’altération. La carrière est trop dangereuse pour collecter les échantillons. De ce fait, nous n’avons pu prélever que 3 échantillons. L’estimation n’a pas pu être effectuée, mais nous nous sommes référés sur les dires des villageois. Et selon ces dires, la zone est très minéralisée (0,4g/20kg de poudre par jour). Le gisement se trouve à 4 km du côté Est de la RN5a.

— Carrière d’Andramalo :

Peu d’orpailleurs travaillent dans cette zone. Elle est constituée de roches gabbroïques intrudées dans ces roches métamorphiques citées ci-dessus. Neuf échantillons sont collectés. La zone est riche en minéralisation mais le travail est trop rude pour les petits exploitants. Alors, la carrière n’a pas été prise en compte dans la présente étude.

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

III.2.3. Méthode d’exploitation utilisée par les exploitants

Pour extraire l’or, la méthode utilisée est appelée : « KOPAKA LALAM-BATO ». Il s’agit d’une méthode d’exploitation de l’or qui se pratique, comme son nom l’indique, au niveau du filon de quartz sur la partie en surface. Cette méthode est pratiquement appliquée pendant toutes les saisons.

III.2.3.1. Principe

Le principe consiste à suivre le filon de quartz aurifère de couleur rougeâtre de la surface vers la profondeur. Cette méthode se fait par le creusement de galerie en fonction de l’allure de filon. En cas d’une discordance stratigraphique du filon, il le poursuit hasardeusement jusqu’à ce que l’on retrouve.

En pratique, il débloque le filon à l’aide d’une barre à mine. Les orpailleurs laissent intact certains amphibolites et schistes servant de toit. Si le quartz contient de grains d’or, tous les orpailleurs pensent que la zone tout autour est aurifère.

III.2.3.2. Processus utilisés

Les processus utilisés sont les suivants : les quartz concassés sont ramassés et broyés à l’aide de marteau puis à l’aide de pilon ou plus spécifiquement à l’aide d’une barre à mines et de mortier. Après broyage, nous obtenions de poudre de quartz à la suite d’un tamisage. Les refus sont broyés tandis que les poudres de quartz sont prêtes à être lavés avec la batée (Fig. 13, page 37). La batée est nécessaire pour éliminer les éléments légers et de récupérer les minéraux lourds (or). Vu sa densité très élevée, l’or se concentre sur le fond de la batée. D’où le choix de la batée pour le prélèvement des échantillons d’or. Cette méthode est aussi nécessaire pour estimer la teneur en fonction du poids de minéral utile recueilli (Po) et du poids d’échantillon broyé (Pe), en gramme, puis ramener à la tonne.

La teneur (t) est exprimée, ainsi, en grammes par tonne de minerai brut.

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

Figure 13 : Image montrant la méthode d’extraction de l’or : quartz concassé (a),

broyage avec marteau (b), pilonnage (c), poudre obtenue après tamisage (d), la batée (e) et poudre d’or obtenue (f).

III.2.3.3. Enquêtes économiques

Des enquêtes économiques ont été faites auprès des orpailleurs, pour enrichir plus nos données. Pendant cette descente sur terrain, nous avons effectué des enquêtes sur vingt villageois des quatre carrières visitées. Dans ces enquêtes, les questions persistent surtout sur la production et la vente, les matériels utilisés et le mode de travail appliqué, le financement et l’investissement, la santé, l’environnement et les problèmes rencontrés durant l’exploitation. En effet, ces sondages sont nécessaires pour nous donner des renseignements et des indications sur les tendances de production et du marché dans le site.

Conclusion :

D’après les études faites dans le site Ambolamena de Nosibe, nous pouvons dire que certaines roches et minéraux qui ont été trouvés lors des anciens travaux des différents auteurs ont été presque vérifiés lors de notre descente sur terrain.

La minéralisation en or dans la zone est sous deux formes : filon de quartz discordant à la schistosité et veinule de quartz concordantes et discordantes à la foliation.

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

III.3. TRAVAUX DE LABORATOIRE

Nos travaux en laboratoire rassemblent des études tectono-métamorphiques, pétrographiques et minéralogiques, qui font appelles à l’étude des images satellites Lansat 7 ETM+, macroscopique et microscopique. Ces travaux nous aident précisément à mieux caractériser les gisements d’or de notre zone d’étude.

III.3.1. Télédétection

La télédétection rassemble toutes les techniques et les connaissances permettant d’obtenir des informations sur un objet sans être en contact direct avec lui. Elle est autant utilisée pour avoir une vision globale d’une zone bien déterminée.

Suivant la couverture et la résolution de l’image satellite obtenue, son traitement, suivant un certain nombre de procédés qui utilise différents logiciels, permet l’acquisition de données géoréférencées plus synthétiques de la région. Ainsi, son utilisation nous permettra de cerner les formations préexistantes et de tracer les linéaments au niveau régional (les lithostructures globale de la région).

L’objectif de ce travail vise à extraire des informations géologiques et structurales à partir des images Landsat 7 ETM+, path/Row 158/069 du 21 Juin 2011. Le traitement se fait à partir d’un logiciel ENVI 4.7.

La description des matériels et des données utilisés, pour des convenances de lecture, est portée en annexe IX.

Les différents traitements utilisés

Le traitement de la scène Landsat 7 ETM+ de la zone d’étude que nous avons établi, a été concentré sur l’identification des linéaments. Cette identification a été effectuée par une analyse en composantes principales (ACP), laquelle a été rehaussée par filtrage directionnel et spatial par une analyse structurale. La fin de ce traitement conduit à l’établissement d’une carte linéamentaire.

Ce traitement est effectué à l’aide du logiciel ENVI 4.7, où deux modes de visualisation de l’image sont disponibles (voir figure 14 a et b, page 39) : le Gray Scale

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

(échelle de gris) et le RGB (rouge, vert et bleu). L’image résultante de ce dernier mode d’affichage est dite composition colorée.

Figure 14 : (a) image en niveau gris (Bande TM8) et (b) image en composition colorée (CC) (ici la composition standard 431).

L’application du mode RASTER a conduit à plusieurs plans de couleur correspondant à une bande spectrale. Cela nous a permis d’élaborer 216 composantes principales (CP) sur une image Landsat à trois couleurs fondamentales RVB (Rouge, Vert et Bleu), avec des bandes de même résolution (1-2-3-4-5 et 7).

a) L’analyse en composantes principales :

Les données multispectrales des différents canaux contenant souvent de l'information similaire, des transformations d'images sont nécessaires pour réduire cette redondance de données. Les "néo" bandes qui en résultent sont appelées composantes et permettent de réduire par l’information comprise dans cinq ou six canaux en seulement trois composantes tout en conservant plus de 90% de l'information initiale. C’est une technique efficace pour accentuer une image multi- spectrale pour des fins d’interprétation géologique. D’où leur nécessité dans la présente étude. Mais avant tout, nous devons créer un méta fichier contenant les « six méta-bandes ». Autrement, le traitement ne prendra en charge qu’une seule bande à la fois.

b) Analyse structurale :

Les filtres directionnels peuvent être, ensuite, appliqués aux différentes bandes spectrales et aux néo-canaux (CP) en vue d’obtenir des cartes linéamentaires. Filtrer

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie une image c’est lui appliquer une fonction mathématique qui modifie les valeurs du gris de tout ou une partie des pixels. Si la fonction est linéaire, elle est appelée filtrage linéaire mais si elle prend en compte les valeurs du gris au voisinage de chaque pixel transformé, elle est dite fonction de convolution.

Les méthodes utilisées dans ce travail sont de type convolution. Il s’agit de :

 Filtre Sobel : utilisé pour détecter les contours d’objets dans une image, en faisant deux balayages l’un horizontal et l’autre vertical. Il donne souvent de bons résultats pour la détection des linéaments.  Filtres Directionnels : améliorent la perception des linéaments, correspondants à des discontinuités lithologiques ou structurales, en provoquant un effet optique d’ombre portée sur l’image.

Donc, l’utilisation de filtres nous permet de distinguer les linéaments existants dans la région.

III.3.2. Etude macroscopique

Chaque échantillon est examiné à la loupe à grossissement x10 (Fig. 15). Cet examen nous donnera des renseignements sur :

 la composition minéralogique (nature et proportion) des échantillons  sa couleur  l’état d’altération de la roche  sa texture et sa structure

Figure 15 : Observation macroscopique

à l’œil nu et à la loupe des échantillons

III.3.3. Etude microscopique

Dans cette étude, nous allons déterminer la nature des minéraux, leur mode d’assemblage et leur proportion en lames minces polies à l’aide d’un microscope

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie photonique à lumière transmise. De ce fait, seize lames ont été confectionnées pour cette étude.

Cette confection des lames minces rassemble les opérations suivantes (Fig. 16) :

 le sciage de la roche, fabrication de sucre et collage  le dégrossissage  et le finissage.

Les échantillons sont préalablement taillés en parallélépipède de 50x30x50 mm. L’épaisseur idéale est de l’ordre de 3/100 mm ou jusqu’à avoir du quartz dans le ton gris du premier ordre sur un microscope (Fig. 17).

Figure 16 : Images montrant les étapes de la confection des lames minces en laboratoire (a) sciage, (b) dégrossissage et (c) finissage.

Figure 17 : Images montrant les seize lames étudiées(a) et (b) étude microscopique d’une lame mince en microscope photonique à lumière transmise

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RALISOA Béatrice Miranda Chapitre III : Méthodologie

CONCLUSION

Ce chapitre, portant sur la méthodologie, a été entrepris pour décrire les appareils et les processus utilisés durant notre étude.

L’utilisation de la technique de télédétection nous a permis de cerner la géodynamique, c’est-à-dire le comportement géotectonique, de la région.

Les techniques d’exploration adoptées sollicitent différentes méthodes, dont la prospection au marteau pour l’observation des affleurements, la méthode « Kopaka lalam-bato » permettant d’individualiser le minerai à exploiter et l’utilisation de la batée pour connaitre la teneur du gisement.

L’étude macroscopique et microscopique nous ont permis de définir les propriétés lithologiques dominant la zone d’étude.

Le chapitre suivant montre justement les différents résultats et analyses obtenus à partir de ces techniques d’exploration.

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RALISOA Béatrice Miranda

CHAPITRE IV : RESULTATS ET DISCUSSION

Chapitre IV : Résultats et discussion

Ce dernier chapitre décrit et analyse les différents résultats obtenus par les méthodes citées ci-dessus.

IV.1. RESULTATS SUR LE TRAITEMENT DES IMAGES SATELLITALES

A partir du traitement d’images satellites, nous avons effectué quatre analyses, telles que l’analyse en composantes principales, le traitement par filtre, l’analyse statistique de la carte linéamentaire et l’analyse sur la rosace directionnelle.

IV.1.1. Analyse en composantes principales

Cette technique est largement employée en télédétection, aux différents domaines spectraux en vue de décorreler l’information répartie dans les nombreuses bandes spectrales de notre scène TM de Landsat. La composition colorée (CP1, CP2, CP3) RGB générée à partir des six bandes TM 1 – 2 – 3 – 4 – 5et 7 est la meilleure pour l’interprétation géologique. Elle rassemble, en une seule image optimisée, 90% d’information, et fournit une composition colorée nette (Tab.VI). Cette valeur est obtenue par la somme de pourcentage de variance. Ce dernier est calculé comme suit :

′ 푉푎푙푒푢푟 푝푟표푝푟푒 푑 푢푛푒 푏푎푛푑푒 % 푑푒 푣푎푟푖푎푛푐푒 = ∗ 100 ∑ 푉푎푙푒푢푟 푝푟표푝푟푒 푑푒푠 6 푏푎푛푑푒푠

Tableau VI : Le pourcentage de la variance à partir de la valeur propre d’une bande sur la somme de valeur propre des bandes :

Basic Stats Eigenvalue Taux de la représentativité % de variance CP 1 15227,65085 0,880156034 88,01560344 CP 2 1364,257422 0,078853883 7,885388329 97,927724 CP 3 350,64659 0,020267323 2,02673226

CP 4 235,595946 0,013617412 1,361741188 CP 5 79,48129 0,004594007 0,459400716 CP 6 43,448908 0,002511341 0,251134065 Total 17301,081 1 100

Plus de 80% de l’information se retrouve dans la CP1, les autres CP font apparaître des différences entre les bandes spectrales (Fig. 18) ; peu ou non visibles sur les images en couleur composée standard.

43 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Figure 18 : Extraits des composantes principales CP1, CP2, CP3, CP4, CP5 et CP6 couvrant la région d’étude.

44 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

IV.1.2. Traitement par filtrage

Pour les données habituelles d’observation de la Terre provenant des satellites Landsat, etc., 88.02% des informations se retrouvent dans la CP1. De ce fait, nous avons choisi d’appliquer le filtrage à cette première composante principale.

L’application du filtre Sobel (Fig. 19) nous permet une bonne perception des contours des différentes formations et des grands accidents tectoniques qui les affectent. Pour le filtrage directionnel, le rehaussement a été effectué dans plusieurs directions (0°, 10°, 30°, 45°, 70°, 90°, 135°, 160°). Mais seul α= 30° (Fig. 20, page 46) a été retenu à cause de sa meilleure mise en relief des discontinuités radiométriques (fort contraste obtenu sur l’image) et la mise en évidence des deux directions majeures citées par PRGM, 2012. Une fenêtre de convolution de 3x3 ont étés jugées les plus convenables à notre étude, permettant de voir le maximum de détails structuraux.

Figure 19 : Image montrant les contours des formations et des linéaments (filtre sobel).

45 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Figure 20 : Image montrant les discontinuités radiométriques et les différentes directions des linéaments (filtre directionnel 30°).

IV.1.3. Cartographie lineamentaire

Les images issues des traitements par les filtres directionnels sont ensuite importées dans Adobe Illustrator Cs pour dresser une carte linéamentaire de la zone d’étude. Le traitement de la CP1 par le filtre directionnel 30° à matrice 3x3 fait ressortir le plus de discontinuités images et permet de tracer les linéaments. L’analyse de cette carte linéamentaire indique une direction majeure E – W et subméridienne (Fig. 21 et Fig. 22, page 47).

46 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Figure 22 : Carte linéamentaire au 1/200 000 Figure 21 : Carte linéamentaire au 1/200 000 du district de Vohémar (filtre 30°).

RALISOA Béatrice Miranda 47 Chapitre IV : Résultats et discussion

IV.1.4. Analyse statistique de la carte lineamentaire

La carte linéamentaire obtenue précédemment montre plus de 402 linéaments de tailles variables. Le tableau VII ci-après résume la distribution de ces linéaments dont deux directions majeures E – W et NW – SE, respectivement à 53,23 % et à 22,89 %.

Tableau VII : Distribution de l’orientation des linéaments de la carte linéamentaire (filtre 30°) :

Angle Direction Nombre de Linéament %

0 - 30° NNE - SSW 9 2,24

30 - 60° NE - SW 23 5,72

60 - 120° E - W 214 53,23

120 - 150° NW - SE 92 22,89

150 - 180° N -S 64 15,92

IV.1.5. La rosace directionnelle

Avec le logiciel Stereo.net, nous avons tracé les rosaces de direction à partir des néo-données obtenues. L’étude du diagramme de fréquence (Fig. 23) confirme l’existence des deux directions majeures (N-S et E-W) déjà signalées par les études antérieures. Surcroît, nous avons mis en évidence une direction plus dominante NW- SE (22,89%).

Figure 23 : Rosace des directions des linéaments du district

de Vohémar (filtre 30°)

48 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Les fractures ont des longueurs variables (Figure 22, page 47) allant de l’ordre kilométrique jusqu’à l’ordre métrique. Leur orientation sur l’image n’est pas du tout homogène et se fait dans toutes les directions.

Les directions majeures comprises entre E – W sur la rosace sont à peu près parallèles à celle de la zone de cisaillement d’Antsaba. Ce phénomène peut être expliqué comme étant un même mouvement tectonique qui affecte la zone.

Les directions NW – SE et N - S pourront être due au charriage des formations de Bemarivo sur celles de l’Antongilien et d’Antananarivo.

Les autres directions s’orientent d’une façon désordonnée. Ces phénomènes peuvent être dus au fait que notre zone d’étude est affectée par les différents facteurs tectono-métamorphismes.

Conclusion du traitement d’images satellites :

Au terme de notre étude sur l’interprétation des images satellites, l’analyse statistique de la carte linéamentaire nous conduit à définir 402 linéaments répartis sur 05 principales directions (Voir tableau VII).

L’établissement de la rosace directionnelle met en évidence deux principales directions des linéaments NW – SE et E – W, qui peuvent être expliqués respectivement de la manière suivante, au niveau des comportements géotectoniques de la région :

i. Les linéaments de direction NW – SE (et probablement N – S) correspondent à la foliation majeure des formations préexistantes qui étaient charriées sur celles de l’Antongilien et d’Antananarivo. ii. Les linéaments de direction E – W sont obtenus probablement par la déformation cassante affectant la foliation générale des formations. iii. Les autres directions peuvent être dues aux différents facteurs tectono- métamorphismes.

A l’échelle régionale, les structures E – W et les cisaillements associés à dominants senestre constituent le principal contrôle de la minéralisation aurifère étudiée. Ainsi, la nature de la roche encaissante, affectée par la déformation, joue un

49 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

rôle important dans la minéralisation. Elle lui permet de créer des zones d’ouverture facilitant le drain des fluides hydrothermaux, de réagir avec le fluide afin de créer un milieu réducteur propice à la précipitation de l’or.

Donc, le gisement d’or de Nosibe semble plutôt s’apparenter à un gisement orogénique mésothermal.

IV.2. ETUDE PETROGRAPHIQUE

Lors de notre étude, nous avons ciblé, en général, tous les types de faciès pétrographiques susceptibles de présenter ou non les minéralisations aurifères. De ce fait, seize lames ont été confectionnées à partir des échantillons collectés correspondant aux types pétrographiques suivants :

1. Roches métamorphiques :  Amphibolites  Schistes 2. Roches intrusives:  Roches gabbroïques  Diorite  Roches granitoïdes 3. Enclaves mafiques 4. Filons de quartz

Dans ce qui suit, les roches hôtes de la minéralisation et celles susceptibles de contenir l’or seront étudiées et plus détaillées par rapport aux autres roches.

IV.2.1. Les amphibolites (Mir 13-25 ; Mir 13-32)

C’est le faciès dominant de la carrière d’Ambondrombe et ses environnants avec une foliation générale orientée dans le N048 à N072 et plonge à 64° vers le SE.

Les grains de la roche varient de moyens à fins. Sa texture est foliée et soulignée par une alternance de lits millimétriques de minéraux ferromagnésiens et de minéraux quartzo-feldspathiques.

50 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Au microscope, la roche est composée principalement de phénocristaux d’amphibole (60%), de petits cristaux de plagioclase à An30-50 (35%), quartz, feldspath et minéraux opaques à faible quantité (5%) (Fig. 24, page 51).

Figure 24 : Macro et microphotographie d’amphibolite Mir 13-25 (carrière d’Ambondrombe) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant l’abondance des amphiboles dans la roche (Ax10).

IV.2.2. Schiste

C’est le second faciès dominant la zone d’étude et encaissant cette minéralisation, surtout dans la carrière d’Ambarijeby.

Macroscopiquement, cette roche a une granulométrie très fines et une texture orientée. Au microscope, elle est composée de biotite ou de chlorite, minéraux opaques (oxyde ou sulfure de fer) avec des porphyroblastes de quartz ou de feldspath (plagioclase et feldspath-K), avec ou sans amphibole, avec une texture très

51 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

foliée soulignée également par une alternance de lits millimétriques de minéraux ferromagnésiens et de minéraux quartzo-feldspathiques.

En section, la roche renferme 30% de phénocristaux. Les observations microscopiques permettent de distinguer deux types de schistes par l’abondance de biotite et de chlorite, et par le type de porphyroblaste associé :

a) Micaschiste Mir 13-40a

Cette roche est composée de biotite, muscovite, amphibole et minéraux opaques avec des porphyroblastes de quartz.

La schistosité est très marquée, avec des secteurs parallèles à la foliation, riches en micas et d’autres riches en quartz et feldspath. La plus grande partie du matériel opaque est de l’oxyde ou sulfure de fer issu de l’altération de la biotite et de l’amphibole. La foliation tend à se mouler autour des porphyroblastes, ce qui indique une déformation après leur croissance. Les porphyroblastes sont étirés suivant la direction de cisaillement d’Antsaba qui est de sens senestre (Fig. 25). Des grains de quartz, plus gros, sont engrenés les uns dans les autres ; ils sont restés tels que à ce stade au lieu d’être fragmentés lors d’une recristallisation syntectonique.

Figure 25 : Microphotographie de schiste riche en biotite à porphyroblaste de quartz (carrière d’Ambarijeby) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant les diverses déformations des minéraux et la direction senestre des porphyroblastes (grossissement x10).

52 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

b) Chloritoschiste Mir 13-40b

Une matrice composée de chlorite, minéraux opaques (oxyde ou sulfure de fer), quartz englobe les porphyroblastes de plagioclase et de feldspath-K. La foliation soulignée par les chlorites tend à se mouler autour des porphyroblastes, ce qui indique une déformation après leur croissance.

Malgré l’épaississement de la lame, nous avons pu observer des inclusions de minéraux opaques dans les porphyroblastes de feldspaths-K. la courbure des alignements d’inclusions (S1) est interprétée par la rotation du porphyroblaste par rapport à la schistosité externe (S2), au cours d’un accroissement syntectonique (Fig.26).

Figure 26 : Microphotographie de schiste riche en chlorite à porphyroblaste de feldspath-K et Plagioclase (carrière d’Ambarijeby) en LN (a) puis en LPA (b) illustrant les diverses déformations des minéraux (grossissement x10).

IV.2.3. Roches gabbroïques

Altéré en boule, ces roches montrent deux structures : structure grenue et à texture massive pour les gabbros et structure doléritique pour les dolérites.

a) Gabbro Mir 13-41a :

Elle est composée principalement de clinopyroxènes (60%), de plagioclases à

An50-70 (30%), 5% d’amphibole vert et 5% d’oxyde ou sulfure de fer. Ces derniers

53 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

remplissent les clivages des pyroxènes et des amphiboles (Fig. 27, page 54). Donc, ils sont secondaires.

Figure 27 : Microphotographie de gabbro à structure grenue (carrière d’Andramalo) en LN (a) puis en LPA (b) (grossissement x20).

b) Dolérite Mir 13-41d :

Cette roche doléritique est composée de lattes jointives de plagioclases à

An50-70 (60%) formant une charpente aux espaces interstitiels colmatés par des minéraux ferromagnésiens de haute température (Cpx 35%). Les 5% restant sont des minéraux opaques (oxyde/sulfure de fer) (Fig. 28).

Figure 28 : Microphotographie de dolérite (carrière d’Andramalo) en LN (a) puis en LPA (b) (grossissement x20).

54 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

IV2.4. Roches granitiques

Nous avons individualisé quatre types de roches granitiques selon leur assemblage minéralogique, dont les suivant :

a) Granites ss (Mir 13-28)

Ce sont des roches leucocrate à texture massive et à structure grenue. Elles sont essentiellement composées de 36% quartz, 36% feldspath alcalin, 21% plagioclase et des minéraux ferromagnésiens comme la biotite 7%. L’observation en LPA montre que les biotites sont parfois chloritisés (Fig. 29).

Figure 29 : Macro et microphotographie du granite ss (grossissement x10).

b) Granites alcalins (Mir 13-26)

Ces roches alcalines présentent une texture massive et une structure grenue. Elles se distinguent des granites ss cités précédemment par sa coloration nettement rose due à l’abondance de l’orthose. Elles sont constituées par des minéraux

55 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

quartzo-feldspathiques (29% quartz, 53% d’orthose, 6% de plagioclase) et des minéraux ferromagnésiens : 6% biotites, 6% amphiboles (± muscovites). Ces granites sont recoupés par des filons et/ou veinules de quartzite à épidote (Fig. 30).

Figure 30 : Macro et microphotographie du granite alcalin avec veinule et filon de quartz à épidote, en LN (a) puis en LPA (b) (A25/0.075).

c) Monzogranites (Mir 13-22b)

Du point de vue texture, elles sont de deux types : massive et feuilletée. Elles ont une structure microgrenue porphyrique avec des phénocristaux de Plagioclase. L’examen microscopique révèle que ces roches sont composées de matrice de quartz (17%), de biotite (49%) et 17% de feldspath (orthose), et des phénocristaux

56 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

de plagioclase (type oligoclase : An10-30) à macle de Carlsbad et polysynthétique 17% (Fig.31).

Figure 31 : Macro (à gauche) et microphotographie (à droite) du monzogranite, grossissement x10.

d) Granodiorite (Mir 13-21b, Mir 13-23c)

Ce sont des roches leucocrate à texture massive et à structure grenue. Leur composition modale est la suivante : 25% quartz, 18% feldspath alcalin, 36% plagioclase et des minéraux ferromagnésiens comme la biotite 14% et amphibole 7% (Fig.32).

En outre, quelques roches sont mésocrates et avec une composition minéralogique incertaine (dû à l’altération de la roche). Elle pourrait être de la diorite.

Ces roches abritent des enclaves mafiques de Figure 32 : Microphotographie du couleur noirâtre (Fig. 33, page 58). granodiorite, A25/0.075.

IV.2.5. Enclaves mafiques (Mir 13-21a)

Cette roche se présente sous forme de lentilles au sein des granodiorites et diorites quartziques. La roche est en voie d’altération que la confection de lame n’a

57 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

pas eu lieu. Macroscopiquement, c’est une roche noir verdâtre, massive et à structure microgrenue. Leur épaisseur varie entre 5 à 15 cm et leur longueur ne dépasse pas 20 cm (Fig. 33). La roche est composée de 56% de minéraux ferromagnésiens, quartz 28%, plagioclase 5% et 11% de minéraux opaques (magnétite).

(a)

(c)

(b)

Figure 33 : Macrophotographie de l’enclave

dans granodiorite (a), dans diorite (b) et l’enclave seul (c).

IV.2.6. Filons de quartz

Nous avons observé deux types de filons de quartz : il y a ceux qui sont aurifères et d’autres qui ne le sont pas mais riches en épidote. Ils sont distribués presque dans toutes les formations décrites précédemment. Les filons ont des puissances variées allant du centimétrique (20-30 cm) à décimétrique appelés veinules. Ces dernières sont à la fois concordantes et discordantes à la foliation des encaissants tandis que les filons sont discordants.

a. Type à épidote (Mir 13-10)

Macroscopiquement, c’est une roche de couleur vert clair de structure microgrenue et au microscope la composition est de 60% de quartz plus ou moins grossier, 35% d’épidote et les 5% restant sont occupés par des minéraux opaques (pyrite, …). En LN, l’épidote à relief fort est de couleur jaune verdâtre avec pléochroïsme plus ou moins net, et en LPA, il présente une teinte de polarisation vive et variée en « manteau d’arlequin » caractéristiques (Fig. 30, page 56).

58 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

b. Type aurifère (Mir 13-18)

Macroscopiquement, la roche est de couleur rouillée due à l’altération hydrothermale affectant le lieu d’étude (Fig. 34). Au microscope, elle est composée généralement de quartz (environ 95%), d’or en paillette (d’ordre de 0.25 mm à 50 µm) et de rutile (5%). Ces deux derniers occupent les interstices des quartz. En outre, la roche présente des géodes de diverses tailles, où se logent les paillettes d’or. Ceux-ci sont dus à la circulation des fluides magmatiques. Quelques-uns des rutiles sont altérés, d’où la coloration rouge vive dans la partie supérieure à droite de la lame (Fig. 35).

Figure 34 : Macrophotographie du filon de quartz aurifère avec une géode.

Figure 35 : Microphotographie du filon de quartz aurifère en LN (a) et en LPA (b) (grossissement x20).

59 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Conclusion pétrographique

En somme, l’étude pétrographique des entités lithologiques présentes dans la zone d’étude nous a permis de mettre en évidence les points importants :

 La zone est métamorphisée sous le facies Amphibolite au faciès Schiste vert vue l’abondance des minéraux d’amphibole, plagioclase, mica et épidote. Donc, le site a subi un métamorphisme retrograde à cause de la présence de l’épidote qui dérive le plus souvent du retromorphose des hornblendes.  Un réseau dense de filons de quartz est visible dans les formations préexistantes, dont les phases tardives sont aurifères.  Ces filons sont liés aux intrusions des roches gabbroïques, dioritiques ou des granitoïdes.  La minéralisation se présente sous deux formes :  Minéralisation filonienne (principalement de la pyrite et plus au moins de chalcopyrite) avec le quartz rougeâtre oxydé, de puissance de 20 à 30 cm. Ces filons sont discordants à la foliation des roches encaissantes.  Minéralisation associée à des veinules de quartz, d’ordre centimétrique à décimétrique, concordantes et discordantes à la foliation générale des encaissants.  Ces deux types de veines sont localisés dans deux sites structuraux différents. La disposition de ces veines concordantes et discordantes à la roche encaissante, nous laisse en première approximation, les considérer comme d’âges différents. Les minéralisations concordantes à la direction des encaissants pourraient être mise en place antérieurement à la phase de déformation, tandis que celles recoupant sont chronologiquement plus tardives et plus riche en or.  Dans ces entités lithologiques, nous avons noté la présence de minéraux sulfurés tels que la pyrite.

Cette étude démontre que les filons encaissés dans les amphibolites et les schistes constituent des cibles intéressantes pour chercher l’or.

60 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

A partir des pourcentages des minéraux, la projection sur le diagramme ternaire Q-A-P de Streckeisen souligne que les roches de la zone d’étude ont une composition très variée allant des termes basiques (gabbro, dolérite, diorite, granodiorite) vers une composition plus acide (granites et quartz) (Fig. 36).

Figure 36 : Projection des roches magmatiques sur le diagramme Q-A-P

(Streckeisen, 1974) à partir des pourcentages des minéraux

.

61 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

IV.3. ESTIMATION QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DU GISEMENT

Afin de valoriser la proportion de l’or dans les gisements primaires de notre zone d’étude, nous avons procédé à des calculs de teneur de la substance en question sur roches broyées, dont les résultats sont consignés dans le tableau VIII, (page 63). Ces résultats sont obtenus à partir des échantillonnages du fond de batée et des enquêtes pour la carrière d’Ambondrombe, et à partir des enquêtes économiques pour la carrière d’Ambarijeby. La proportion d’or est de 18 à 22 carats. Ces ors sont collectés par des bijoutiers et des épiciers.

IV.3.1. Mode de gisement

Exemple d’étude d’une carrière (Cas de la carrière d’Ambondrombe)

En général, l’or se trouve tout près du contact entre le filon et la roche encaissantes. Les orpailleurs ne prennent en considération que le filon minéralisé. La figure 37 montre la méthode utilisée par ces orpailleurs pour extraire le minerai.

Figure 37 : Photo montrant la méthode utilisée par les exploitants pour extraire le minerai

62 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Dans les bibliographies consultées, aucun auteur n’a signalé ni la présence ni l’origine du gisement de Nosibe-Vohémar. Nos observation sur terrain basée sur la nature des formations encaissantes (métavolcano-sédimentaire), le comportement géologique et géotectonique de la région militerai en faveur d’une origine filonien, et dans ce cas, la simulation de ce gisement au type de gisements réputés discordants en contexte volcano-sédimentaire (chapitre I). En effet, du point de vue tectonique, toutes les formations volcano-sédimentaires ont été déformées, plissées isoclinalement et redressées. Elles sont, de plus, intensément fracturées et envahies pendant le dernier stade orogénique, par une grande variété d’intrusions de composition acide (granitoïde) à basique (roches gabbroïques).

IV.3.2. Résultats obtenus par le calcul de teneur et les enquêtes économiques

Tableau VIII : Résultats de calcul de teneur dans les deux carrières :

Localisation Roches Tunnel Po (g)/jr Pe (g)/jr Tonne (g) Teneur (g/t) encaissantes (m)

Carrière Amphibolite - 6 0.15 17 000 1 000 000 8.82 d’Ambondrombe Schiste

Carrière Schiste 20 0.4 20 000 1 000 000 20 d’Ambarijeby

Le calcul des teneurs a été obtenu à l’aide des produits de la batée pour la carrière d’Ambondrombe (8.82g/t) ; tandis que celui de la carrière d’Ambarijeby (20g/t) a été basé sur les dires des exploitants.

D’après ce tableau et les enquêtes économiques entreprises, la carrière d’Ambarijeby apporte plus de rendement que celle d’Ambondrombe. Cependant, malgré sa teneur plus faible, le gisement de la carrière d’Ambondrombe n’est pas négligeable et mérite d’être étudié plus en détail. Ces teneurs sont au-dessus du seuil d’exploitabilité (2 à 3 g/t) annoncé par Besairie (1966a et b) et PGRM (2012).

Du point de vue économique, l’exploitant gagne à peu près 9 000 Ar/jr sur 0.15g d’or 18 carats. De plus, il gagne encore plus depuis que le dollar à rehausser. Cette inflation du dollar par rapport à l’ariary est avantageuse pour les exploitants et les propriétaires des puits.

63 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Donc, les gisements aurifères de la commune de Nosibe se distinguent par sa haute teneur (cas de la carrière d’Ambarijeby). De plus, la commune de Nosibe constitue une des principales sources de production d’or du district de Vohémar depuis l’année 2009, avec celle d’Ambohijanahary et de Daraina.

Toutefois, la méthode d’extraction utilisée n’est pas adéquate, compte tenu des nombreuses pertes au niveau des productions en utilisant des techniques rudimentaires par ces orpailleurs. En général les déchets provenant du lavage à la batée seront par la suite repris et retraités.

En outre, l’approvisionnement en eau est relativement difficile dans ces carrières. Ceci entraîne des difficultés au niveau de traitement à la batée. Les quelques observations suivantes, effectuées sur terrains justifient ces propos.

a) Au niveau de l’extraction du minerai

Les puits d’extraction rencontrés dans les différents sites d’orpaillage ont un diamètre de l’ordre de 80 cm. Les galeries d’extraction ont des dimensions voisines de 1 à 1.5m x 6 m (largeur x profondeur). D’une façon générale, les dimensions des ouvrages souterrains (galeries) dépendent de la puissance du filon rencontré. En effet, dans certains cas, la profondeur des galeries peut atteindre vingt mètres et la largeur 1.8 - 2 m (Cas de la carrière d’Ambarijeby).

L’abattage s’effectue de façon manuelle, avec des petits outils (tels que barres à mine, masse, pioche) et dans des cavités de petite section. Ces opérations nécessitent des efforts physiques important vis-à-vis des exploitants. Certains puits sont tellement rapprochés les uns des autres que cela favorise une exploitation sauvage très mal planifiée et totalement désorganisée.

Les filons sont exploités de façon anarchique sans aucun découpage contrôlé. Il en résulte un écrémage du gisement par la considération sélective des couches minéralisées à forte teneur.

La disposition de manière anarchique des déblais autour des puits d’extraction au fur et à mesure du creusement conduit au changement total de la topographie. En effet, la hauteur de ces déblais peut atteindre 6 m à 17 m (Fig. 38). Ce qui constitue

64 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

un véritable danger pour la sécurité des exploitants et l’ensablement en aval des zones basses.

Figure 38 : Image montrant les déblais anarchiques autour des puits

Recommandations sur la disposition des déblais : La disposition des déblais doit tenir compte de l’orientation des ouvrages dans le filon. Ces déblais doivent être disposés à l’opposé du sens d’extraction. Cette procédure permettra de limiter les charges excessives provoquées par le poids des déblais en réduisant significativement les effondrements des ouvrages souterrains.

b) Au niveau de l’aérage (ou système d’aération)

L’air est acheminé au fond naturellement dans les puits et contaminé par les poussières de concassage des minerais. Nos observations nous permettent de conclure sur son insuffisance aussi bien en qualité qu’en quantité de l’air. Dans de nombreux postes, nous remarquons l’absence des dispositifs d’aérage sous prétexte que les ouvrages ne soient pas profonds. La majorité de ceux qui travaillent au fond sont exténués à leur sortie des puits et des fois présentant des problèmes respiratoires.

Notons qu’un homme qui inspire de l’air à 21% d’oxygène rejette de l’air qui ne contient que 17%. Sans compter donc d’éventuels dégagements des gaz des rochers (phénomène naturel et rencontré dans beaucoup de terrains) qui ont pour conséquence d’abaisser la teneur en oxygène, l’homme a besoin de quatre fois plus d’air qu’il n’en respire.

65 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Notons qu’en dessous de 19%, l’homme éprouve déjà une gêne respiratoire ; à 16% d’oxygène, la flamme d’une bougie s’éteint et qu’à 14% d’oxygène, l’asphyxie survient.

Ainsi, le système d’aérage observé s’avère très insuffisant. Les risques d’asphyxie et d’intoxication liée à l’émanation des gaz des rochers et à l’insuffisance de l’air ne sont pas à écarter.

Recommandations sur le système d’aération : Pour juger de la qualité de l’air dans ces puits, on doit se servir d’un briquet ou d’une allumette. En effet, dans une ambiance pauvre en oxygène (< 16%), la flamme s’éteindrai et l’artisan peut soit remonté, soit demander un apport d’air frais à ces coéquipiers.

Une solution technique, qui peut améliorer l’atmosphère dans les galeries des orpailleurs, consistera à convaincre les orpailleurs de mettre en commun leur synergie. Cette technique serait primordiale pour mettre en communication les puits d’ouverture avant d’entamer le creusement des galeries d’exploitation (Fig. 39). Pour deux ou trois puits reliés, le courant d’air s’établira naturellement par dépression et améliorera de façon notoire les conditions de travail au fond.

Figure 39 : Mise en communication des puits

c) Au niveau du soutènement

Le soutènement des murs des galeries est assuré à l’aide des roches encaissantes en place. Le toit ne bénéficie souvent d’aucun moyen de support. Ces dispositifs sont insuffisants pour garantir la sécurité des travaux au fond. Le risque de

66 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

chute des blocs du toit ou son effondrement n’est pas à écarter surtout si les ouvrages recoupent des terrains instables, schistifiés ou humides, ou recoupent les autres galeries.

Par manque de soutènement propice, les orpailleurs s’exposent aux risques d’effondrements qui peuvent être graves et même mortels selon leur importance.

Recommandation pour le soutènement : Pour écarter le risque d’effondrement, il est nécessaire d’utiliser des traverses en bois sur les sacs ensablés jouant le rôle de piliers, en utilisant le boisage ou par adoption des formes des sections transversales des galeries appropriées.

L’utilisation des traverses non seulement qu’elle se révèle simple mais aussi s’y prête au regard de l’importance des coupes de bois dans les zones concernées. Les traverses peuvent être directement portés par les piliers des sacs ou être portées par des buttes en bois.

Utilisation du boisage :

L’utilisation du bois comme matériaux de soutènement nécessite un assemblage. On distingue plusieurs types d’assemblage : assemblage par simple entaille, par double entaille, par gorge de loup (le plus utilisé dans la pratique industrielle) … (Fig. 40).

Figure 40 : Différents modes d’assemblage du bois

Ainsi, nous incitions les orpailleurs à utiliser le boisage comme soutènement tel pratiqué dans les mines modernes surtout dans les sols gonflants.

Les différents types de boisage des galeries à l’échelle industrielle sont rassemblés dans la figure 41. Les cadres peuvent être complets ou incomplets avec deux montants, un chapeau et une traverse.

67 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Figure 41 : soutènement des galeries à l’aide du boisage

Les galeries avancées pouvant être considérées comme des petites tailles, on peut en outre envisagé comme soutènement de ces ouvrages, le boisage en taille.

Le principe consiste à enfoncer directement sous les toits les montants lorsque les roches sont stables ; dans les roches de stabilité moyenne, ils sont enfoncés sous des supports en dosse ; dans les roches de faible stabilité ou les roches fissurées même stables, ils sont enfoncés sous les chapeaux dosses ou les madriers (Fig. 42-43, page 69).

68 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Figure 42 : Disposition des montants dans la taille

Figure 43 : utilisation des traverses.

d) Au niveau des impacts sur l’environnement en général et la santé des exploitants

Les impacts sociaux des grands projets miniers sont controversés et complexes. L’exploitation d’or peut créer des richesses, mais il peut également provoquer des perturbations considérables.

 Au niveau de l’emploi

L’exploitation minière engendre la création d’emploi. Celle-ci diminue le chômage et l’insécurité. Mais l’implication des enfants mineurs dans l’exploitation dénigre la scolarisation des jeunes. Par ailleurs, cette activité minière incite la population à des crimes intentionnels (meurtre), dû à ce manque d’éducation.

69 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

Recommandation pour le secteur emploi : Il faut sensibiliser les jeunes à étudier en installant des infrastructures scolaires pour diminuer le nombre d’enfants mineurs dans le secteur minier.

Il est autant nécessaire de former les exploitants pour avoir une meilleure technique d’exploitation.

 Au niveau de la couverture végétale et du sol

L’exploitation des minerais entraîne la destruction végétale. Cette destruction végétale facilite l’érosion des sols et des roches. Celle-ci engendre l’ensablement des eaux de surfaces et des voies de drainage des eaux. Lors de la cessation de l’activité minière, l’inapplication de la réhabilitation du site favorise à la dégradation du sol (« lavakisation » et déblais). Ce qui modifie le paysage environnant et l’ensablement en aval des zones basses.

Recommandation pour la couverture végétale et le sol : Le reboisement est la principale mesure à entreprendre pour limiter la destruction de la couverture végétale et la dégradation des sols. En sensibilisant les exploitants, les responsables des mines doivent expliquer l’utilité et l’avantage du reboisement.

 Au niveau sanitaire

La condition du milieu de travail (pollution de l’air, accidents, non-respect de la norme, …) est la source des maladies (pneumonie, toux, ….).

L’activité minière entraîne également la dépravation des mœurs sur le site, ce qui peut faire accroître le taux des maladies sexuellement transmissibles.

Recommandation sur la santé : La sensibilisation sur l’utilisation des masques de protections et des condoms est nécessaire pour se protéger des maladies respiratoires et des maladies sexuelles transmissibles.

70 RALISOA Béatrice Miranda Chapitre IV : Résultats et discussion

 Au niveau économique

De nos jours, par manque de sensibilisation des autorités locales, le secteur or est généralement soumis à des circuits informels et par conséquent multiplient les fuites de production de l’or. Des textes ont été déjà élaborer pour augmenter la contribution de l’activité « Or » dans l’économie, en canalisant la production et en instaurant un circuit de commercialisation transparent. Ces textes concernent surtout les comptoirs agrée de l’or et l’agence de l’or. Suite à non application de ces textes, des problèmes subsistent toujours sur l’économie de l’or à Madagascar.

Recommandation pour le développement de l’économie : L’instauration du comptoir de l’or par région permettra de suivre plus près l’activité des exploitants ainsi que ce qui s’ensuit et l’agence de l’or par « Faritany ». Mais avant tout, il est nécessaire de les expliquer aux autorités locales pour qu’elles comprennent les profits de leur application. Si toutes ces structures suivent bien les normes établies par le ministère, nous pourrons établir plus tard une banque d’or à Madagascar.

Conclusion sur l’estimation du gisement et la méthode d’extraction de l’or

Des études sur quelques échantillons nous ont permis de prendre une décision pour la zone favorable à la minéralisation d’or. Nous avons pu établir une estimation quantitative et qualitative du gisement qui est l’un des outils pour notre décision, si une zone va être continuée ou non à la phase suivante. Cependant, l’exploitation du gisement se fait d’une manière sauvage qui détruit le gisement et engendre des pertes pour le pays. Donc, suite à ces études, nous apportons quelques recommandations pour améliorer les conditions de travaux pour les orpailleurs et la suite des travaux de recherche d’or dans le périmètre minier. Pour envisager une exploitation industrielle de l’or dans ce périmètre minier, il faut donc au moins une teneur supérieure à 2 g/t. Pour ce faire, deux localités sont avancées ici : carrière d’Ambarijeby (20 g/t) et d’Ambondrombe (8 g/t), liée à la déformation des roches volcano-sédimentaires et l’intrusion des roches gabbroïques et de granitoïde. L’idée se reflète surtout sur le fait d’étendre le périmètre minier tout en y incluant la carrière de Daraina afin que l’on puisse continuer à démontrer la validité de notre hypothèse.

71 RALISOA Béatrice Miranda

CONCLUSION

Conclusion

Cette étude concerne la valorisation du gisement d’or du site Ambolamena de Nosibe-Vohémar. Dans cette valorisation, des techniques modernes sont utilisées telles que :

- L’application de la télédétection qui a permis de distinguer les directions majeurs des linéaments et les comportements géotectoniques. Ces directions sont d’E – W (obtenu probablement par la déformation affectant la foliation générale des formations) et de NW – SE (correspondant à la foliation majeure des formations préexistantes, charriées sur celles de l’Antongilien et d’Antananarivo).

A l’échelle régionale, les structures E – W et les cisaillements associés à dominants senestre constituent le principal contrôle de la minéralisation aurifère étudiée, en créant des zones d’ouverture. Ces zones facilitent le drain des fluides hydrothermaux et la concentration de l’or. Ces comportements géotectoniques classe donc le gisement de Nosibe dans un gisement orogénique mésothermal.

- L’analyse pétrographique et le calcul de teneur du gisement de Nosibe-Vohémar (sur terrains et au laboratoire) montrent une minéralisation aurifère très riche associée à des intrusions de granitoïde et de roches gabbroïques, de type filoniens réputés discordants en contexte volcano-sédimentaire. Les descriptions correspondantes montrent également une similitude qui le rapproche au gisement de Bulawayan (Zimbabwe).

Ces analyses nous ont amené à déterminer deux types de gisements :

 Type 1 : veine de quartz concordant à la foliation des encaissants, associé au contexte structural NW – SE et N – S.  Type 2 : Filon de quartz subvertical (E – W) discordant à la foliation des roches hôtes et parallèle à la direction de cisaillement d’Antsaba qui est le plus rentable de tous. Sa rentabilité est probablement due à la remobilisation de l’or dans les filons concordant.

Encaissé dans des formations métavolcano-sédimentaires, les revenus procurés par l’orpaillage sont loin d’être négligeables malgré les techniques d’exploitation et de traitement insuffisamment adaptées. Les résultats obtenus à partir

72 RALISOA Béatrice Miranda Conclusion des calculs de teneur et enquêtes économiques (8g/t et 20g/t) montrent relativement des valeurs à plus ou moins haute teneur, largement supérieure au seuil d’exploitabilité (2 – 3g/t) (Besairie et PGRM). Ce qui avantage son exploitation.

De ce fait, nous pouvons dire que le district de Vohémar pourrait être intéressant du point de vue économique quant à son exploitation. De nouvelles études plus approfondies seront indispensables afin de déterminer l’importance du gisement et son extension en surface et en profondeur. Pour cela des études géophysiques, géochimiques et surtout structurales seront recommandées, lesquelles seront suivies par des travaux de forage.

En général, ce sont les sociétés qui détiennent les périmètres miniers à Madagascar. Ces sociétés ne parviennent pas à travailler sur leur périmètre faute de financement et n’arrivent pas au terme de l’exploitation (phase d’exploitation). Ce qui a favorisé le développement de l’exploitation illicite par les orpailleurs. Le non-respect de la législation et de la règlementation entraîne à une anarchie non contrôlée et incontrôlable, et n’apporte rien au niveau de la participation de la production d’or à l’économie.

La formalisation de ce secteur informel ainsi que la mise en place d’une bonne organisation est incontournable. Pour cela, la constitution de groupements ou d’associations permettraient non seulement de mettre en place un système de contrôle et de suivi des activités des orpailleurs, mais également de leur offrir un programme d’appuis techniques, matériels et même financiers. La bonne gestion des ressources en or améliore la technique d’exploitation et évite l’écrémage du gisement en prenant en considération les minerais de plus faibles teneurs. Elle améliore également le circuit de la commercialisation des produits et le système d’exploitation ainsi que les conditions des travailleurs. De la sorte, nous avons pu établir un guide de prospection pour les opérateurs miniers pour mieux s’orienter non seulement dans la commune de Nosibe-Vohémar mais également ailleurs dans d’autres zones aurifères de Madagascar ou du Nord-est de l’île.

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ANNEXES

Annexes

ANNEXE I : Résumé de la nature des étapes de la commercialisation de l’or.

COMMERCIALISATION DE L’OR A MADAGASCAR

Achat de l’or à l’état brut ou conditionné en lingot, en plaque ou Comptoir fondeur barre titré.

Vente de l’or aux utilisateurs (bijoutiers et industriels,…)

Exportation et importation de l’or.

Achat de l’or collecté à l’état brut provenant des orpailleurs légaux.

Comptoir achat/vente Conventions avec des groupements d’orpailleurs, des collecteurs, sous forme de contrat d’affiliation (d’exclusivité de vente).

Vente d’un quota d’or à des bijoutiers locaux, la quantité est à définir.

Achat de l’or brut produit par les orpailleurs travaillant sur son permis. Titulaire de permis Vente de l’or collecté à l’état brut aux comptoirs.

Bijoutier, Vente de l’or à l’état travaillé et poinçonné. Orfèvre, Joaillier Achat de l’or seulement au Comptoir fondeur

Sans restriction de quantité.

Exportation d’or Or transformé sous forme de lingot, bijoux travaillés ou produit industriel.

Exportation d’or brut interdite sauf pour les permis d’exploitation standard pour créer de la valeur ajoutée.

Définir des quotas d’importation d’or titré afin de limiter le débit Importation d’or économique et satisfaire le marché intérieur tout en régulant la production locale progressivement.

Annexes

L’article n°75 et 76/loi n°2005-025 et l’article n°150/décret n°2000-170 décrivent le circuit de commercialisation suivant L’article n°75 et 76/loi n°2005-025 et l’article n°150/décret n°2000-170 décrivent le circuit de commercialisation réel de l’or suivant :

Le schéma suivant a été aussi proposé pour faciliter la commercialisation de l’or :

Annexes

ANNEXE II : Produits en or exportés depuis 2007 au Mars 2010

PAYS DATE EXPORTATEURS SUBSTANCES QUANTITE (g) VALEUR ($) DESTINATAIRES

LAISTAR 800,91 17741,14 France

SOMAFABI Bijoux en or 143,46 4406,64

VARATRAZA sertis de pierres 892,9 3863,60 France

PALAGEM 63,4 7012,60 Sous-Douanes Ivato

LAISTAR 62,96 1695,90 France

SOMAFABI 33,28 1071,99 Année 2007 COULEURGRANDE Bijoux en or 3000,00 1773,00 Italie ILE DIVALI 313,9 5212,26 Maurice PRODUCTION PALAGEM 252,6 10 204,60 Sous-Douanes

DIVALI 741,8 11 463,09 Thaïlande-Maurice PRODUCTION Lingot d'or brut MADAMTRA 900 15 741,00 USA ANTOYAMIR 580,2 9805,38 USA

PAYS DATE EXPORTATEURS SUBSTANCES QUANTITE (g) VALEUR ($) DESTINATAIRE

LAISTAR 57,97 1345,57 France Bijoux en or PALAGEM sertis de pierres 1049,15 17 750,26 Sous-Douanes Ivato

LAISTAR 3,01 78,16 France Bijoux en or Année 2008 PALAGEM 800 16 326,81 Sous-Douanes Ivato

RAJAONAHANDRY 674 11 377,12 France TIANA Lingot d'or brut MINEXCOSARLU 8,39 90,91 OMAN Or brut en OPHIRRAFINERY poudre 43 176,92 819 497,94 Dubaï SARL Or brut en barre 6823,08 129 502,05 Dubaï

PAYS DATE EXPORTATEURS SUBSTANCES QUANTITE (g) VALEUR ($) DESTINATAIRE

DST (DREAM 2911,24 30 125,10 La Réunion STONETRADING)

CHANCHRISTIAN Bijoux en or 660 6642,00 Canada HENRICK sertis de pierres

MASSECLAUDINE 388,8 600 Sénégal HENRIETTE

HOLYTRINITY 1625,00 7475,00 Dubaï Année 2009

FIOMBONANTSOA 2855,50 14 277,50 Dubaï GEMSARL Bijoux en or

MASSECLAUDINE 106,1 900 Sénégal HENRIETTE

OPHIRRAFINERY Or brut 31 409,79 644 822,46 Dubaï

FIOMBONANTSOA 1250,00 31 250,00 Dubaï GEMSLTD Lingots d'or brut HOLYTRINITY 3950,00 124 375,00 Dubaï

DATE EXPORTATEUR SUBSTANCES QUANTITE (g) VALEUR ($) PAYS DESTINATAIRE

Mars 2010 CHANFOUNE Bijoux en or 729 372 Canada PENGJESSICA sertis de pierres Annexes

ANNEXE III : Tableau représentatif du prix de l’Or en once (Oz), en kilogramme (Kg) et en gramme (g) par rapport au carat (du 11/11/2014 – 05/12/2014) :

Date Or 24K Or (Oz) Or (Livre) Or 18K (g) Or 14K (g) Or 9K (g) (Kg)

05/12/2014 98 455 764,69 3 165 426,00 50 646 820,00 73 841,82 57 429,25 36 920,91

04/12/2014 99 238 763,70 3 190 600,00 51 049 600,00 74 429,07 57 885,97 37 214,54

03/12/2014 99 176 945,54 3 188 613,00 51 017 800,00 74 382,71 57 849,91 37 191,35

02/12/2014 98 847 948,47 3 178 035,00 50 848 560,00 74 135,96 57 658,01 37 067,98

01/12/2014 94 774 442,32 3 047 069,00 48 753 100,00 71 080,83 55 281,93 35 540,42

28/11/2014 98 184 122,45 3 156 693,00 50 507 080,00 73 638,09 57 270,80 36 819,05

27/11/2014 99 923 118,02 3 212 603,00 51 401 640,00 74 942,34 58 285,15 37 471,17

26/11/2014 99 860 483,39 3 210 589,00 51 369 420,00 74 895,36 58 248,62 37 447,68

25/11/2014 100 515 499,36 3 231 648,00 51 706 370,00 75 386,62 58 630,69 37 693,31

24/11/2014 100 439 358,04 3 229 200,00 51 667 200,00 75 329,52 58 586,28 37 664,76

21/11/2014 100 208 414,70 3 221 775,00 51 548 400,00 75 156,31 58 451,57 37 578,16

20/11/2014 100 828 462,57 3 241 710,00 51 867 360,00 75 621,35 58 813,24 37 810,67

19/11/2014 101 024 997,69 3 248 029,00 51 968 460,00 75 768,75 58 927,88 37 884,37

18/11/2014 101 391 871,01 3 259 824,00 52 157 180,00 76 043,90 59 141,88 38 021,95

17/11/2014 100 052 741,78 3 216 770,00 51 468 320,00 75 039,56 58 360,76 37 519,78

14/11/2014 97 809 558,79 3 144 650,00 50 314 400,00 73 357,17 57 052,32 36 678,58

13/11/2014 97 138 967,76 3 123 090,00 49 969 440,00 72 854,23 56 661,16 36 427,11

12/11/2014 97 689 032,81 3 140 775,00 50 252 400,00 73 266,77 56 982,01 36 633,39

11/11/2014 97 039 358,86 3 119 888,00 49 918 200,00 72 779,52 56 603,06 36 389,76

10/11/2014 97 512 520,56 3 135 100,00 50 161 600,00 73 134,39 56 879,05 36 567,20

Annexes

ANNEXE IV : Découpage du socle cristallin malgache selon les travaux de Collins et PGRM

COLLINS (2006) PGRM (2008 – 2012)

Unité tectonique Domaine Sous - domaine Suite Groupe

1) BLOC D’ANTONGIL . Suite de Masoala -Groupe de Fenoarivo . Suite de Masinday -Groupe d’Ambodiriana

. Suite de Beheloka/ Ranomena/ Antongil -Groupe de Mananara Ankavanana Antongil – Masora -Groupe d’Androrona . Suite de Nosy-Bohara

Masora . Suite de NosyBohara -Groupe de Vohilava- Nosivolo -Groupe de Maha

2) BLOC D’ANTANANARIVO . Suite de Betsiboka -Groupe de Sofia  NAPPE D’ITREMO Antananarivo . Suite d’Imorona-Itsindro -Groupe de Vondrozo Complexe de Tsaratanana . Suite d’Ambalavao-Kiangara- -Groupe d’Itremo 3) NAPPE DE TSARATANANA Maevarano -Groupe de Manampotsy -Groupe d’Ambatolampy

4) CEINTURE Ikalamavony METASEDIMENTAIRE NEOPROTEROZOIQUE

Annexes

UNITE DE BETSIMISARAKA Androyen -Groupe de Taolagnaro Androyen-Anosyen  ANDROYEN -Groupe de Tranomaro  VOHIBORY Anosyen -Groupe d’Imaloto, Mangoky -Groupe de Tranomaro

Vohibory . Suite de Vohitany -Groupe de Linta . Suite de Marasavoa -Groupe Mahafaly -Groupe de Gogogogo

5) CEINTURE DE BEMARIVO Bemarivo . Suite d’Antsirabe Nord -Groupe de Daraina- . Suite de Manambato Milanoa -Groupe de Sambirano- Sahantaha

Annexes

ANNEXE V : Les quatre coupures de carte géologique du PGRM, à l’échelle de 1/100 000 (a) Carte W-32, (b) Carte X-32, (c) Carte W-33 et (d) Carte X-33

Annexes

Annexes

ANNEXE VI : Carte schématique des principales zones tectono- stratigraphiques du nord de Madagascar montrant les principales caractéristiques structurelles.

Annexes

ANNEXE VII : Modèle de la tectonique des plaques en trois étapes pour le développement de la ceinture Bemarivo.

Annexes

ANNEXE VIII : Point de mesure et/ou d’échantillonnages et les affleurements observés

Localisation Longitude Latitude Altitude Lithologie Direction Pendage

Carrière 049°48’16.5" E 13°11’56.9" S 98m Amphibolite avec filon et/ou veinules de quartz Foliation : d’Ambondrombe 1 aurifère N080 60° SSE

Schiste à chlorite - -

Amphiboloschiste dendritique Foliation : N069 48° SSE

Carrière 049°48’53.5" E 13°11’59.6" S 92m Schiste gris à filon et/ou veinules de quartz Foliation : d’Ambalamoa aurifère et à pyrite N072 55° SSE

Mahasoa 049°49’43.4" E 13°15’14.2" S 22m Filon de granodiorite leucocrate altéré en boule avec des enclaves noirâtre - -

Manambato 049°49’16.9" E 13°15’22.7" S 29m Filon de diorite quartzique mesocrate altéré en boule avec enclave noirâtre et dyke de quartzite à - - épidote

Dyke d’Amphibolite - -

Filon de quartz pegmatitique - - Annexes

Pont Manambato 049°49’08.7" E 13°15’23.1" S 33m Filon de granite rose avec filon et veinule de quartzite à épidote - -

Route vers 049°49’08.7" E 13°15’24.9" S 33m Filon d’orthogneiss monzogranitique Mafonkovo (SW de - - Manambato)

Morafeno 049°48’38.8" E 13°14’43.2" S 41m Granite - -

Vers Tanambao 049°47’42.8" E 13°12’26" S 66m - -

049°47’28" E 13°12’23" S 103m Quartzite à magnétite, micas très altéré - -

049°47’17.4" E 13°12’31.9" S 101m Filon de quartz laiteux - -

049°47’17" E 13°12’44.1" S 100m Granite de même type que celui de Morafeno - -

300m du 049°48’01.2" E 13°12’12.4" S 75m Amphibolite à gros grains - - campement

Colline 049°48’18.4" E 13°11’53" S 95m Amphibolite gris sur le flanc - - d’Ambondrombe 2 Amphibolite vert foncé au sommet - -

049°48’29.6" E 13°11’55.5" S 71m Conglomérat (70 cm), bas colline - - Annexes

Talweg 049°48’18.4" E 13°11’53" S 69m Variation d’Amphibolite à Amphiboloschiste - -

Filon de quartzite à épidote altéré - -

Quartz bleu très altéré - -

Quartz aurifère - -

Alluvion - -

Est d’Ambalamoa 049°48’58.6" E 13°11’57.7" S 106m Amphibolite avec filon de quartz aurifère et à sulfure (pyrite chalcopyrite) N048 64° SE

Carrière 049°49’09.6" E 13°11’42.3" S 194m Schiste gris-vert et chloritoschiste à filon et/ou N065 56° SE d’Ambarijeby veinule de quartz aurifère

Carrière 049°51’43.5" E 13°12’08.1" S 58m Gabbro à structure grenue à microgrenue avec d’Andramalo filon et/ou veinule de quartz aurifère - -

Annexes

Annexes

ANNEXE IX : Matériels et données utilisées

La présente étude s’appuie sur le traitement et l’interprétation d’une scène Landsat 7 ETM+ multispectrale et panchromatique [une bande panchromatique TM 8 à 15 m de résolution spatiale, 6 bandes multispectrales (TM 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 7, à 30 m) et une bande TM 6 à 120 m (Tab. a et b)] couvrant la région SAVA, path/Row 158/069 du 21 Juin 2011.

Pour faire, nous nous somme servis des logiciels tels que :

 ENVI 4.7 Nous avons utilisé ce logiciel pour visualiser et traiter les images satellites de la région afin de décorreler les informations présentes dans ces images. Ces informations nous permettront de distinguer les traits structuraux tout en utilisant des filtres. Seulement, une de ces images ou bandes sera prise en compte. C’est celle qui présentera le plus d’information possible. Cette bande sera reportée dans un autre logiciel : Adobe illustrator.

 Adobe illustrator CS4 :

C’est un logiciel de création graphique vectorielle. Les images vectorielles sont constituées de courbes générées par des formules mathématiques et, ne s’agissant donc plus de pixels, elles ne perdent pas en qualité en zoomant. D’où notre intérêt à utiliser ce logiciel pour tracer les linéaments présents dans l’image traitée préalablement. Puis, nous l’intégrons dans MapInfo 10.5 pour réaliser une carte structurale de la zone.  Stereo.NET 32

C’est une application Windows interactive qui permet la représentation graphique et le calcul de la répartition statistique de l’orientation de linéaments (failles, dykes, foliation, fracture, etc.). Donc, ce logiciel nous permet de discerner les directions majeures des linéaments prédéfini dans la carte structurale.

Dans cette étude, en plus des photos satellitaires, nous avons consulté une assez riche bibliographie concernant la région d’étude. Ces données géoscientifiques sont des cartes géologiques au 1/100 000ème établies par PGRM. Il Annexes

s’agit des feuilles WX-32 et WX-33. Ces cartes ont été, par la suite, analysées en vue de comprendre la structurale et l’histoire géodynamique de la région.

Tableau a : les caractères des bandes Landsat 7 ETM+

Bandes de fréquence Bandes spectrales Résolution spatiale Longueur d’onde de l’instrument ETM+ Bande 1 Bleu (visible) 30 m 0,45 – 0,5 µm Bande 2 Vert (visible) 30 m 0,52 – 0,6 µm Bande 3 Rouge (visible) 30 m 0,63 – 0,69 µm Bande 4 IR proche 30 m 0,75 – 0,9 µm Bande 5 IR moyen 30 m 1,5 – 1,7 µm Bande 6/1 60 m Bande 6/2 IR Thermique/lointain 120 m 10,4 – 12,5 µm Bande 7 IR moyen 30 m 2,08 – 2,35 µm Bande 8 Panchromatique (vert-rouge-IR) 15 m 520 – 900 nm

Tableau b : Caractéristiques et applications des bandes spectrales du capteur TM

Bandes Domaine spectral (µm) Résolution Application 0,45 – 0,52 (bleu) 30 m Discrimination entre le sol et la végétation, TM 1* bathymétrie/cartographie côtière ; identification des traits culturels et urbains TM 2 0,52 – 0,60 (vert) 30 m Cartographie de la végétation verte (mesure le sommet de réflectance) ; identification des traits culturels et urbains 0,63 – 0,69 (rouge) 30 m Discrimination entre les espèces de plantes à feuilles ou sans TM 3 feuilles ; (absorption de chlorophylle) ; identification des traits culturels et urbains 0,76 – 0,90 (proche IR) 30 m Identification des types de végétation et de plantes ; santé et TM 4 contenu de la masse biologique ; délimitation des étendues d’eau ; humidité dans le sol 1,55 – 1,75 (IR de courte 30 m Sensible à l’humidité dans le sol et les plantes ; discrimination TM 5 longueur d’onde) entre la neige et les nuages 10,4 – 12,5 (IR thermique) 120 m Discrimination du stress de la végétation et de l’humidité dans le TM 6 sol relié au rayonnement thermique ; cartographie thermique 2,08 – 2,35 (IR de courte 30 m Discrimination entre les minéraux et les types de roches ; sensible TM 7 longueur d’onde) au taux d’humidité dans la végétation

* : bande la plus bruyante des autres bandes.

Table des matières

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENT…………………………………………………………………………..i SOMMAIRE…………………………………………………………………………………iii LISTE DES TABLEAUX…………………………………………………………………...iv LISTE DES FIGURES……………………………………………………………………....v ACRONYME………………………………………………………………………………..viii LISTE DES ABREVIATIONS DES MINERAUX…………………………………………ix INTRODUCTION…………………………………………………………………………….1 CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’OR……………………………………………….3 I.1. PROPRIETE DE L’OR………………………………………………………………….3 I.1.1. Propriétés physico-chimiques………………………………………………………..3 I.1.1. Propriétés mécaniques……………………………………………………………….5 I.2. ASPECT ECONOMIQUE DE L’OR……………………………………………………5 I.2.1. Production d’or…………………………………………………………..……………5 I.2.2. Consommation d’or……………………………………………………………………7 I.2.3. Les réserves et teneurs d’or………………………………………………………….8 I.2.4. Cours de l’or……………………………………………………………………………9 I.3. GISEMENTS D’OR…………………………………………………………………….11 I.3.1. Gisements d’or dans le monde……………………………………………………..11 I.3.1.1. Les gisements du groupe volcano-sédimentaire…………………..…..11 I.3.1.2. Gisements du groupe plutono-volcanique……………………………....11 I.3.1.3. Gisements du groupe détritique………………………………………….12 I.3.2. Les gisements d’or à Madagascar………………………………………..……….14 I.3.2.1. Les gites primaires………………………………………………..………14 I.3.2.2. Les gites secondaires…………………………………………..………...17 CONCLUSION……………………………………………………………………………...18 CHAPITRE II : CONTEXTE REGIONAL DE LA ZONE D’ETUDE…………………...19 II.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE……………………………………………………...19 II.1.1. Localisation et population de la zone d’étude…………………………………….19 II.1.2. Economie de la zone d’étude……………………………………………...……….21 II.2. CONTEXTE GEOLOGIQUE…………………………………….…………………..21 II.2.1. Aperçu sommaire sur la géologie de Madagascar……………………………….21 II.2.2. Le domaine de Bemarivo……………………………………………………………23 Table des matières

II.2.2.1. Travaux antérieurs………………………………………………………..24 II.2.2.2. Lithologie…………………………………………………………………..26 II.2.2.4. Géodynamiques et géochronologies…………………………………...29 CONCLUSION………………………………………………………………………………30 CHAPITRE III : METHODOLOGIE……………………………………………………….31 III.1. TRAVAUX PRELIMINAIRES………………………………………………………...32 III.2. TRAVAUX DE TERRAIN……………………………………………………………..32 III.2.1. Matériels utilisés……………………………………………………………..……..32 III.2.2. Prospection au marteau………………………………………………………..….33 III.1.2.1. Objectif…………………………………………………………………….33 III.2.2.2. Observation de la morphologie des sols…………………………...….33 III.2.2.3. Observation des affleurements……………………………………..….33 III.2.2.4. Lieux d’échantillonnages………………………………………………..34 III.2.3. Méthode d’exploitation utilisée par les exploitants……………………...……….36 III.2.3.1. Principe……………………………………………………………………36 III.2.3.2. Processus utilisés………………………………………………………..36 III.2.3.3. Enquêtes économiques………………………………………………….37 Conclusion…………………………………………………………………...……...37 III.3. TRAVAUX AU LABORATOIRE……………………………………………………...38 III.3.1. Télédétection………………………………………………………………………...38 III.3.2. Etude macroscopique……………………………………..……………………….40 III.3.3. Etude microscopique……………………………………..………………………..40 CONCLUSION………………………………………………………………………………42 CHAPITRE IV : RESULTATS, DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS………..43 IV.1. RESULTATS SUR LE TRAITEMENT DES IMAGES SATELLITES…………….43 IV.1.1. Analyse en composantes principales…………………………………………….43 IV.1.2. Traitement par filtrage……………………………………………………………...45 IV.1.3. Cartographie lineamentaire………………………………………………………..46 IV.1.4. Analyse statistique de la carte lineamentaire……………………………………48 IV.1.5. La rosace directionnelle……………………………………………………………48 Conclusion du traitement d’images satellites…………………………………………….49 IV.2. ETUDE PETROGRAPHIQUE……………………………………………………….50 IV.2.1. Les amphibolites (Mir 13-25 ; Mir 13-32)………………………………………...50 IV.2.2. Schiste……………………………………………………………………………….51 Table des matières

IV.2.3. Roches gabbroïques……………………………………………………………….53 IV2.4. Roches granitiques………………………………………………………………….55 IV.2.5. Enclaves mafiques (Mir 13-21a)…………………………………………………..57 IV.2.6. Filons de quartz……………………………………………………………………..58 Conclusion pétrographique…………………..……………………………………………60 IV.3. ESTIMATION QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DU GISEMENT..…………..62 IV.3.1. Mode de gisement………………………………………………………………….62 IV.3.2. Résultats obtenus par le calcul de teneur et les enquêtes économiques…….63 Conclusion sur l’estimation du gisement et la méthode d’extraction de l’or…………..71 CONCLUSION…………………………………...…………………………………………72 REFERENCE BIBLIOGRAPHIE………………………………………………………….74 ANNEXES TABLE DES MATIERES RESUME

« Valorisation de la minéralisation en or dans le site Ambolamena de Nosibe- Vohémar, Nord-est de Madagascar » Auteur : RALISOA Béatrice Miranda Téléphone : 032 47 186 21 Nombre de pages : 77 Nombre de figures : 44 Nombre de tableaux : 12 E-mail : [email protected] Encadreur : Mr Raymond RAKOTONDRAZAFY, Professeur

Résumé Le gisement aurifère de Nosibe (Vohémar) est situé sur le bord oriental de la partie Nord du Domaine de Bemarivo. Elle est constituée principalement de roches métavolcano-sedimentaires métamorphisées d’âge protérozoïque: amphibolite et schiste. Des granitoïdes et des gabbros sont intrusifs dans ces formations métamorphiques. Les minéralisations sont associées soit à des filons de quartz verticaux de puissance de 20 à 30 cm, discordants, soit à des veinules de quartz d’ordre centimétrique à décimétrique, concordantes et discordantes à la foliation générale des encaissants. L’or est observé sous forme de paillette dans les interstices de cristaux de quartz. Les résultats obtenus par les calculs de teneur et enquêtes économiques montrent des valeurs suivantes : 8g/t dans la carrière d’Ambondrombe et 20g/t dans celle d’Ambarijeby. La teneur en or dans le secteur de Nosibe montre une teneur amplement supérieure au seuil ce qui suppose qu'elle pourrait représenter une cible économique perpétuel.Ces résultats compilés avec la pétrographie desroches préexistantes permettent de déterminer la typologie du gisement. Ainsi, on pourrait affiler le gisement d’or de Nosibe aux gisements orogéniques mésothermales du fait que la minéralisation se trouve à l’intérieur du socle cristallin, dans des filons de quartz près de la zone de cisaillement d’Antsaba. Le travail a mis en évidence la coprésence de l’or, la typologie du gisement et la valeur du potentiel or du secteur. Mots clés : Or, gisement, minéralisation, économie, exploitation. Abstract The deposit Gold in Nosibe (Vohémar) is located on the eastern edge of the Neoproterozoic Bemarivo Belt, northern Madagascar. It consists mainly of the métavolcano-sedimentary rock a Proterozoic age metamorphose : amphibolite and schist. Granitoids and gabbros are intrusive in thesemetamorphic formations. The mineralizationisassociatedwith a vertical quartz veins of 20 to 30 cm in height, discordant or to order centimetric quartz veinlets in decimeter, concordant and discordant to the general foliation of the host rocks. The gold is observed in the form of glitter in the chinks of quartz crystals. The results obtained by the calculations of content and economic inquiries show following values: 8g/t in the quarry of Ambondrombe and 20g/t in that of Ambarijeby. The content Gold in the sector of Nosibe shows a content amply superior to the threshold what supposes that she could represent a target economic perpetual. These results compiled with the petrography of the pre-existent rocks allow to determine the typology of the deposit. Thus, we could sharpen the golden deposit of Nosibe in the orogenetic mesothermales deposits because the mineralization is inside the crystalline base, in veins of quartz near the Antsaba shear zone. The work highlighted the copresence of the gold, the typology of the depositand the value of the potential gold the sector. Keywords : Gold, deposits, mineralization, economy, extraction.