Ultramafiques Dans La Region D'andriamena (A L'est Du Fleuve Betsiboka), Centre Nord De Madagascar
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MISE EN EVIDENCE DE DEUX GENERATIONS DE CHROMITE DES COMPLEXES MAFIQUES - ULTRAMAFIQUES DANS LA REGION D'ANDRIAMENA (A L'EST DU FLEUVE BETSIBOKA), CENTRE NORD DE MADAGASCAR RATEFIARIMINO Anick1,2, OHNENSTETTER Maryse3, RAKOTOMANANA Dominique1,2, RASOLOMANANA Eddy Projet de Gouvernance des Ressources Minérales, Ex-Laboratoire des Mines, Route d'Andraisoro Ampandrianomby Antananarivo 101 Madagascar 2 Ecole Supérieure Polytechnique d'Antananarivo (Université d'Antananarivo), Campus Universitaire d'Ambohitsaina Ankatso Antananarivo 101 Madagascar 3 Centre de Recherche Pétrographique et Géochimique (Laboratoire du CNRS), 15, rue Notre Dame des Pauvres, Vandœuvre-lès- Nancy BP 20, 54501 Nancy Cedex, France Résumé : En vue de la pérennisation de l'exploitation de la chromite de la région d'Andriamena, le Projet de Gouvernance des Ressources Minérales, en coopération avec l'Ecole Supérieure Polytechnique d'Antananarivo et le Centre de Recherche Pétrographique et Géochimique de Nancy (France), ont étudié la métallogénie de la chromite de cette région. Dans ce contexte, nous avons étudié l'évolution des spinelles chromifères et du magmatisme ultramafique à Andriamena. La région d'Andriamena fait partie du socle cristallin précambrien de Madagascar, sur la nappe de Tsaratanana. L'Unité d'Andriamena (UA) est formée d'orthogneiss et de corps mafiques-ultramafiques. Trois événements tectono-métamorphiques successifs ont affecté les formations de l'UA, ces événements sont associés à trois phases de déformation. Les lentilles des ultramafites présentent une pseudo-zonation tectonique avec une pseudo-zone de bordure de diorite et de granodiorite et une pseudo-zone de cœur avec une sous-zone médiane d'hornblendite plagioclasique et une sous-zone d'ultramafites. La chromite automorphe est le minéral majeur des rubans massifs et submassifs de chromitites des ultramafites. Elle est de nature magnésienne dans les pyroxénites, ferro-magnésienne dans les harzburgites à grain grossier et les anorthosites et alumino-ferro- magnésienne dans les harzburgites à grain fin. Les minéraux de la chromite automorphe ont une bordure rendant compte de substitutions isomorphiques entre Cr2O3 et Fe2O3. La chromite xénomorphe, constituant minéral majeur des fins rubanements submassifs des chromitites de la diorite, est de nature ferreuse. Elle présente une constance des teneurs des divers oxydes constituants majeurs. La chimie de la chromite permet de dégager deux générations de chromite. La chromite automorphe qui est la première génération est affectée ainsi que ses roches porteuses ultramafiques par l'événement de 800 Ma. La chromite xénomorphe qui est la deuxième génération s'est formée au cours de l'événement du 800 Ma avec la diorite, sa roche porteuse. La structuration en torsade des corps ultramafiques résulte des effets des trois déformations tectoniques successives. Mots-clés : chromite, automorphe, xénomorphe, ultramafite, diorite, Andriamena, Madagascar Introduction présidé à la formation des paragenèses à spinelle La mine de chromite d'Ankazotaolana, exploitée chromifère ainsi que leur concentration au sein depuis 1971 par la société Kraomita Malagasy, des encaissantes ultramafiques. Les auteurs vient d'être épuisée (fin 2007) tandis que celle de antérieurs [1, 2, 3, 4, 5] ont mis en évidence que Bemanevika qui a été récemment réhabilitée (en la chromite peut être présente sous forme 2004) ne lui permet qu'une survie d'une dixaine disséminée (parfois en schlieren) dans les d'années. Ces considérations ont justifié la mise ultramafites de la région d'Andriamena et en place par le Projet de Gouvernance des l'augmentation de leur proportion en volume Ressources Minérales (PGRM) d'un programme définit le minerai de chromite. Les observations de recherche en métallogénie de la chromite pour récentes [6] ont permis de catégoriser les contribuer, en coopération avec l'Ecole spinelles chromifères en fonction de leur Supérieure Polytechnique d'Antananarivo et le morphoscopie (automorphe et xénomorphe) et de Centre de Recherche Pétrographique et leur localisation dans les diverses composantes Géochimique de Vandoeuvre-lès-Nancy (France), de la texture des ultramafites. Le but de la à la découverte d'autres gîtes d'importance présente étude est alors d'affiner la minière de chromite dans la région d'Andriamena. compréhension de l'évolution des spinelles chromifères avec le magmatisme ultramafique en Pour atteindre l'objectif minier énoncé se basant sur l'évolution de leurs compositions précédemment, il est primordial de comprendre chimiques. les mécanismes et les modalités de base ayant Mise en évidence de deux générations de chromite des complexes mafiques - ultramafiques dans la région d'andriamena (a l'est du fleuve betsiboka), centre nord de madagascar La région d'Andriamena, au sens de la présente des gîtes d'intérêt minier de la chromite et qui étude, est le domaine géographique affleurent à l'Est du fleuve Betsiboka. En d'affleurement de l'Unité d'Andriamena (UA). Elle l'absence d'affleurement et de préservation des est globalement centrée autour de la ville roches, les observations et les mesures d'Andriamena et est drainée par les fleuves tectoniques ont été faites au niveau des mines et Betsiboka (coulant sur la partie Ouest de la région de quelques indices de chromite plus ou moins d'Andriamena) et Mahajamba (coulant sur la frais au sein du domaine minier de la société partie centrale) et leurs affluents respectifs. En Kraomita Malagasy S.A. (Kraoma) dont les mines raison des objectifs miniers finaux, l'étude d'Ankazotaolana et de Bemanevika, la petite mine concerne les occurrences ultramafiques d'Ambohidronono (indice W6d), les indices F1 de encaissant les chromitites susceptibles de donner Telomita et l'indice L5b de Brieville. MadaGéo13 (ISSN 2074-4587) 31 Mai 2009 Mise en évidence de deux générations de chromite des complexes mafiques - ultramafiques dans la région d'andriamena (a l'est du fleuve betsiboka), centre nord de madagascar 495000 505000 515000 525000 535000 545000 962000 952000 1 AMBOHIL7RONONO 942000 10 000 m ZONE DE CISAILLEMENT 932000 MASSIF DE VOHOMBOHITRjV ULTRAMAFITES METAGABBRO CHARNOCKITE 922000 GNEISS INDIFFERENCIES Figure 1 : Carte géologique de la région d'Andriamena (Est du fleuve Betsiboka), modifiée à partir de la carte géologique de la zone D : PGRM/BRGM, 2008. En écusson, pour localiser la région d'Andriamena, la carte des Domaines Tectono-métamorphiques du socle cristallin précambrien de Madagascar (MEM/PGRM, 2008) qui sont 1 : Antongil et Masora, 2 : Bemarivo, 3 : Antananarivo dont 3a : Nappe de Tsaratanana, 4 : Ikalamavony-Taolagnaro-Ampanihy et 5 : Vohibory, 6 : couverture sédimentaire du Phanérozoïque MadaGéo13 (ISSN 2074-4587) 32 Mai 2009 Mise en evidence de deux generations de chromite des complexes mafiques - ultramafiques dans la region d'andriamena (a l'est du fleuve betsiboka), centre nord de madagascar Contexte géologique général de la région responsable de la mise en place du Massif de d'Andriamena à l'Est du fleuve Betsiboka Vohombohitra. Sur le plan des déformations, deux phases D1 La région d'Andriamena est sur le socle et D2 ont été décrites par les auteurs antérieurs cristallin précambrien malgache et elle appartient [4] [5] [10] : une déformation D1 due à un à la ceinture d'Andriamena de la Nappe de raccourcissement vertical engendrant des plis Tsaratanana [7] qui aurait été charriée sur les isoclinaux d'axe subhorizontal. A D1 est associée formations gneissico-migmatitiques du domaine une schistosité S1. Une deuxième déformation D2 tectono-métamorphique d'Antananarivo, charriage qui résulte d'un raccourcissement horizontal E - qui se serait faite suivant une vergence Est [8, 9]. W ainsi que de la verticalisation de la foliation L'UA se serait mise en place à la faveur d'un générant le replissement des plis associés à D1, système de rift dans un environnement de marge matérialisés par des plis asymétriques et des plis immature [5] de type andin [10]. La région déracinés au niveau des métagabbros et les d'Andriamena (figure 1) est formée par deux charnockites, d'axe de direction N - S et d'une entités géologiques qui sont : foliation pénétrative S2 de direction générale N - S. - l'UA, d'âge Archéen, avec des gneiss Une dernière déformation D3, mise en évidence mafiques encaissant des corps lenticulaires ultérieurement à D1 et D2 [6], est due à ultramafiques avec ou sans chromite ; l'intensification de la force compressive E - W de la phase de déformation D2. D3 se manifeste par - des intrusions circonscrites de nature une foliation pénétrative S3 qui a transposé les granitique et granodioritique dont le massif de foliations antérieures ainsi que des cisaillements Vohombohitra datée du 595 Ma [9] ainsi que son senestres de direction généralement NNW - SSE cortège pegmatitique associé. à N - S (figure 2). A l'Est du fleuve Betsiboka, l'UA est constituée Méthodologie [5] par les formations de la série charnockitique composite à texture magmatique généralement L'étude de la région d'Andriamena a été bien préservée malgré une polygonation poussée réalisée en deux étapes consécutives : des minéraux. Cette série charnockitique - des travaux sur le terrain qui ont composite est constituée (i) d'une alternance de essentiellement été axés sur les observations niveaux acides et de niveaux basiques et (ii) de pétrographiques, l'acquisition des données petits corps noirs localisés, bien lités et plissés de tectoniques et des relations d'agencement entre métagabbro, d'enderbite et de charnockite. les divers composants