UNIVERSITE D'antananarivo Ecole Supérieure Polytechnique D'antananarivo
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UNIVERSITE D'ANTANANARIVO Ecole Supérieure Polytechnique d'Antananarivo DEPARTEMENT : MINES MEMOIRE DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur des MINES CONTRIBUTION A L’ ETUDE MONOGRAPHIQUE DES GITES PEGMATITIQUES DE LA REGION DE BETAFO – ANTSIRABE . INTERPRETATION STRUCTURALE D’IMAGES LANDSAT. Présenté par : RAKOTOARISOA Nivomalala Domoina PROMOTION 2003 UNIVERSITE D'ANTANANARIVO Ecole Supérieure Polytechnique d'Antananarivo DEPARTEMENT : MINES MEMOIRE DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur des MINES CONTRIBUTION A L’ETUDE MONOGRAPHIQUE DES GITES PEGMATITIQUES DE LA REGION DE BETAFO – ANTSIRABE . INTERPRETATION STRUCTURALE D’IMAGES LANDSAT. Membres du Jury : Président : Monsieur RASAMOELINA Naina, Examinateurs : Monsieur LI HAN TING Solo Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques Rapporteur : Professeur RANDRIANJA Roger Présenté par : RAKOTOARISOA Nivomalala Domoina Date de soutenance : 24 Février 2004 " Fa Jehovah Andriamanitrao efa nitahy anao tamin'izay rehetra nataon'ny tananao" Deo 3 / 7a REMERCIEMENTS Avant tout, je remercie Dieu de m’avoir donné une bonne santé, instruit, et conseillé. Ces grâces m’étant dispensées , ont permis de mener à terme ces travaux, fruits de plusieurs mois de recherche. Le soutien humain s’avérait également nécessaire notamment, tous ceux qui m’ont tenu la main tout au long de ce travail, et à l’égard desquels j’exprime ma profonde reconnaissance et mes sincères remerciements. Je nommerai : - Monsieur le Professeur RANDRIANOELINA Benjamin, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, pour son attention à assurer le bon fonctionnement de cette école ; - Monsieur RASAMOELINA Naina, Enseignant Chercheur à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui a bien voulu présider la commission de jury pour l’appréciation de ce travail ; - Professeur RANDRIANJA Roger, Enseignant Chercheur, Chef de Département MINES à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui n’a ménagé ni temps, ni effort pour me diriger, me conseiller et me transmettre ses compétences tout au long de ce travail ; - Professeur RASOLOMANANA Eddy Harilala, Enseignant Chercheur, Responsable Scientifique en Génie Minéral à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo d’avoir consacré beaucoup de temps pour m’apporter son aide ; - Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, et Monsieur LI HAN TING Solo, Ingénieur Géomètre Topographe, Chef de Division Télédétection au Centre National de Télédétection et d’Information Géographique FTM , d’avoir consacré leurs temps et leurs expériences pour me conseiller et qui ont encore accepté comme membres de jury de ce travail. ; - Monsieur RAZAFIMAHARO Prosper, Chef de Division Documentation et Informations Géologiques au sein du service géologique, de m’avoir apporté son aide technique tout au long de mon parcours ; - Monsieur RANDRIAMANALINA Nasolo Aimé Joseph, qui m’a conseillé et qui m’a guidé pendant les travaux sur terrain ; - Ma famille qui a veillé sur moi, m’a encouragé et m’a soutenu spirituellement et matériellement au cours de mon parcours d’étudiante ; - Mes amies et mes collègues qui m’ont encouragé, même s’ils m’ont dérangé aussi quelquefois au cours de mon travail. Que Dieu vous bénisse ! LISTE DES ABREVIATIONS Al : Aluminium B : Bore BCCM : Bureau Central du Cadastre Minier BD 500 : Base de Données à l’échelle 1/500 000 Be : Béryl BLU : Bande Latérale Unique Ca : Calcium CD ROM : Compact Disque Random Memory C D T : Centre Diagnostique et Traitement C E G : Collège d’Enseignement Général C H D : Centre Hospitalier du District ( niveau 1 ou 2 ) Cs : Césium C S B : Centre de Santé de Base ( niveau 1 ou 2 ) E : Exploitation E N E : Est Nord Est E O : Est Ouest E P P : Ecole Primaire Publique E S E : Est Sud Est Fe : Fer FKT : Fokontany F T M : Foibe Taosaritanin’i Madagasikara K : Potassium L C T : Lithium Césium Tantale LANDSAT ETM : Landscape Satellit Enchanced Thematic Mapper Li : Lithium Mg : Magnésium Mx : Minéraux Na : Sodium Nb : Niobium N E : Nord Est N N E : Nord Nord Est N N O : Nord Nord Ouest N S : Nord Sud N Y F : Niobium Yttrium Fluor O S O : Ouest Sud Ouest P : Phosphore P P N : Produits de Première Nécessité P R E : Permis de Recherche et d’Exploitation R : Recherche Riv : Rivière RIP : Route Interêt Provinciale RN : Route Nationale Rb : Rubidium S E : Sud Est Si : Silicium S I G : Système d’Information Géographique S I GM : Système d’ Information Géologique et Minière S I T E S P F: Sites Planning Familiales S Q C : Serie Schisto Quartzo Calcaire S S E : Sud Sud Est LISTE DES TABLEAUX Tableau n°1 : Comparaison des principaux minéraux constitutifs et morphologique des deux groupes de pegmatites 09 Tableau n°2 : Listes des pierres gemmes les plus importantes des pegmatites 15 Tableau n°3 : Valeur pluviométrique de la région de Betafo Antsirabe 33 Tableau n°4 : Nombre de populations par commune 34 Tableau n°5 : Listes des permissionnaires ayant remis le rapport d’activité 2001 41 Tableau n°6 : Tableaux caractéristiques des linéaments 69 Tableau n°7 : Etude statistique 72 Tableau n°8 : Tableaux caractéristiques des champs de pegmatites 76 LISTE DES FIGURES Figure n°1 : Classification des pegmatites de Lacroix revue par Besairie 10 Figure n°2 : Classification des pegmatites selon P. Cerny 11 Figure n°3 : Carte de localisation des champs pegmatitiques et leur classification moderne selon P. Cerny 18 Figure n°4 : Composantes de SIG 20 Figure n°5 : Fonctionnalités du SIG 20 Figure n°6 : Carte de localisation géographique de la région de Betafo Antsirabe 28 Figure n°7 : Carte de localisation administrative de la région de Betafo Antsirabe 30 Figure n°8 : Carte topographique de la région de Betafo 32 Figure n°9 : Carte représentant les gisements occupés par les permissionnaires 39 Figure n°10 : Carte géologique de la région de Betafo Antsirabe 47 Figure n°11 : Démarche adoptée à notre étude 51 Figure n°12 : Composition colorée 321 56 Figure n°13 : Composition colorée 453 57 Figure n°14 : Composition colorée 432 57 Figure n°15 : Composition colorée 742 58 Figure n°16 : Mise en évidence d’une foliation 63 Figure n°17 : Mise en évidence d’un linéament 63 Figure n°18 : Carte représentant la foliation 65 Figure n°19 : Carte représentant les linéaments 68 Figure n=20 : Histogramme 72 Figure n°21 : Carte représentant les champs de pegmatites dans la région de Betafo 75 Figure n°22 : Carte représentant une liaison entre la foliation, les linéaments et les pegmatites 80 LISTE DES PHOTOS Photo n°1 : Pegmatite 0 3 Photo n°2 : Exploitation des pegmatites ( Carrière Mahazina Mahaiza ) 40 Photo n°3 : Environnement des pegmatites ( Tsaramanga Itongafeno Mahaiza ) 50 Photo n°4 : Zonation des pegmatites (Carrière Mahazina Mahaiza) 50 Photo n°5 : Filon des pegmatites (Carrière des pegmatites Mahazina Mahaiza) 81 SOMMAIRE REMERCIEMENTS LISTE DES ABREVIATIONS LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES LISTE DES PHOTOS Pages Introduction 1 Partie I – GENERALITES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES CHAPITRE I : LES PEGMATITES 1.Généralités 3 1.1 Définition 3 1.2 Type de pegmatites 4 1.3 Mode de formation des pegmatites 5 1.4 Forme et Structure interne 5 1.4.1 Forme 5 1.4.2 Structure interne 5 1.5 Mode de gisement 6 1.5.1 Lentilles 6 1.5.2 Amas 6 2. Les Pegmatites Malgaches 7 2.1 Histoire géologique des pegmatites malgaches 7 2.2 Classification des pegmatites malgaches 7 2.2.1 Selon Lacroix 8 2.2.2 Selon Besairie 9 2.2.3 Selon P. Cerny 10 2.3 Principaux minéraux extractibles des champs pegmatitiques et leurs intérêts économiques 14 2.3.1 Pierres gemmes 14 2.3.2 Pierres de collection 16 2.3.3 Minéraux industriels 16 2.3.4 Minéraux destinés à la recherche scientifique 17 2.4 Localisation des champs pegmatitiques malgaches 17 CHAPITRE II : GENERALITES SUR LE SIG ET LA TELEDETECTION 1. Le SIG 19 1.1 Définition 19 1.2 Objectif 19 1.3 Fonctionnalités du SIG 19 1.4 Sources de données 21 1.5 Types de données 21 1.5.1 Les données vecteurs 21 1.5.2 Les données rasters 22 1.5.3 Les données attributaires 22 1.5.4 Les données tridimensionnelles 22 1.6 Intérêt de son utilisation 22 2. La télédétection 23 2.1 Définition 23 2.2 Notion sur les images numériques 23 2.3 Traitement d’images numériques 23 2.3.1 Amélioration des images 24 2.3.2 Traitement des images 24 2.4 Apport de la télédétection 24 2.5 Avantage de son utilisation 25 PARTIE II : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE CHAPITRE III : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE 1. Aperçu géographique et administratif 27 1.1 Situation géographique 27 1.2 Situation administrative 29 2. Contexte physique 31 2.1 Relief 31 2.2 Type de sol 31 2.3 Hydrographie 31 2.4 Climatologie 31 3. Situation socio – économique 33 3.1 Population 33 3.2 Us et Coutumes 34 3.3 Infrastructures existantes 35 3.4 Principales activités économiques 35 3.5 Potentialités économiques 36 4. Regard sur les activités minières 37 4.1 Situation des activités minières 37 4.1.1 Typologie des permis miniers 37 4.1.2 Répartition des permis miniers 38 4.2 Mode et méthode d’exploitation 40 4.2.1 Mode d’exploitation 40 4.2.2 Méthode d’exploitation 40 4.3 Production 41 4.4 Impacts socio- économiques 42 4.4.1 Impact positif 42 4.4.2 Impact négatif 42 2 4.5 Impact environnemental 42 CHAPITRE IV : APERÇU GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE 1.Géologie régionale 44 1.1 Socle cristallin 44 1.1.1 Roches métamorphiques 44 1.1.2 Roches éruptives 44 1.1.3 Les pegmatites 45 1.2 Roches volcaniques 46 1.3 Formations récentes 46 2.