DOMAINE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES
DIPLOME DE MASTER EN
PHYSIQUE ET APPLICATIONS
Parcours : PHYSIQUE DU GLOBE
Spécialité : GEOPHYSIQUE
Intitulé :
Interprétation de données aéromagnétiques du District Sud-Ouest de Madagascar (bloc Vohibory F60 et
G60 - PGRM 2003)
Présenté le 2 6 février 2018
Par RASOANAIVO Andrianantenaina Rija
:
Président du Jury : RAMBOLAMANANA Gérard Professeur Titulaire Rapporteur : RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noel Professeur Titulaire Examinateur : RASOLOMANANA Eddy Harilala Professeur Titulaire
Laboratoire de G Électromagnétisme
DOMAINE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES
DIPLOME DE MASTER EN PHYSIQUE ET APPLICATIONS Parcours : PHYSIQUE DU GLOBE Spécialité : GEOPHYSIQUE Intitulé :
Interprétation de données aéromagnétiques du District Sud-Ouest de Madagascar (bloc Vohibory F60 et G60 - PGRM 2003)
Présenté le 26 février 2017 Par Mr RASOANAIVO Andrianantenaina Rija
: Président du Jury : RAMBOLAMANANA Gérard Professeur Titulaire Rapporteur : RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noel Professeur Titulaire Examinateur : RASOLOMANANA Eddy Harilala Professeur Titulaire
Laboratoire de G Électromagnétisme
REMERCIEMENTS
REMERCIEMENTS
Le Seigneur tout puissant de durant la réalisation de ce mémoire. Ensuite, je voudrais exprimer ma gratitude à toutes les personnes qui m'ont aidé, soutenu et conseillé, de près ou de loin, à l'élaboration et à la réa lisation de ce travail. J'adresse mes plus sincères remerciements à: Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson , Doyen de la Faculté des Sciences,
autorisé la soutenance de ce mémoire. Monsieur RAKOTONDRAMANANA Hery Tiana , Professeur, Chef de Département de
accepté la soutenance de ce mémoire au sein de son Département. Monsieur RAMBOLAMANANA Gérard titut et
Monsieur RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noël , Professeur Titulaire,
, qui a consacré beaucoup de son temps à me diriger dans le bon déroulement de ce
Monsieur RASOLOMANANA Eddy Harilala , Professeur au Département de Mines à
Géophysi
Monsieur RATSIMBAZAFY Jean Bruno A. , Professeur Titulaire, Enseignant
ann lecture de ce travail malgré son emploi du temps très chargé. Je tiens à remercier aussi le responsable du Projet de Gouvernance des Ressources do nné les données pour réaliser ce mémoire . Je ne saurais oublier toute ma famille pour son soutien moral, financier et surtout
mes amis et camarades de promotion pour leur présence et leur aide au cours de ce travail. Merci, merci pour tout.
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REMERCIEMENTS
aide, leur encouragement et leur obligeance, à mes collègu es du Laboratoire de Géomagnétique et Electromagnétisme pour leur aimable collaboration et sans oublier toute ma famille et mes amis pour leur soutien moral et financier.
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LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES - (SOURCE : BD 100 FTM) ...... 3
(SOURCE : BD 100 FTM) ...... 4
HYDROGRAPHIQUES (SOURCE : BD 100 FTM) ...... 5 FIGURE 4: MOYENNE MENSUELLE DES PRECIPITATIONS DANS LE DISTRICT ...... 6 FIGURE 5: COURBE MENSUELLE DES TEMPERATURES DANS LE DISTRICT ...... 7 FIGURE 6: CARTE DE LOCALISATION DE LA GEOLOGIE DANS LE BLOC VOHIBORY .10 FIGURE 7: IMAGE RADIOMETRIQUE TERNAIRE DU SUD DE MADAGASCAR (SOURCE : GAF-BGR, 2008A) ...... 11
F60 ET G60 (SOURCE : BD 100 FTM) ...... 13 FIGURE 9: CHAMP MAGNETIQUE LIE AU MOUVEMENT DU FER LIQUIDE ...... 16
GEOMAGNETIQUE ...... 17 FIGURE 11: LES ELEMENTS DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE ...... 18 FIGURE 12: LES COMPOSANTES DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE DANS LES HEMISPHERES SUD ET NORD ...... 19 FIGURE 13: ATTRACTION ENTRE DEUX POLES MAGNETIQUES ...... 21
FIGURE 14: SCHEMA DE MOMENT MAGNETIQUE DANS UN CORPS MAGNETIQUE ...... 22 FIGURE 15: SCHEMA REPRESENTATIF DES CHAMPS EN UN POINT DONNES ...... 28 .32 FIGURE 17: COURBES DES PROLONGEMENTS VERS LE HAUT ET VERS LE BAS ...... 34
CORRESPONDANT ...... 35 FIGURE 19: METHODOLOGIES DES TRAITEMENTS DE DONNEES ...... 37 ...... 39 FIGURE 21: CARTE DU CHAMP MAGNETIQUE TOTAL ...... 40 ...... 41 OGIQUE DE LA ...... 42
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LISTE DES TABLEAUX
.43
...... 45 FIGURE 26: CARTE DU GRADIENT VERTICAL ...... 47 FIGURE 27: CARTE DU GRADIENT VERTICAL SUPERPOSEE A LA CARTE ...... 49 FIGURE 28: CARTE DU PROLONGEMENT VERS LE HAUT ...... 50 FIGURE 29: CARTE DU PROLONGEMENT VERS LE HAUT SUPERPOSEE A LA CARTE ...... 51 FIGURE 30: CARTE DU SIGNAL ANALYTIQUE ...... 53 FIGURE 31: CARTE DU SIGNAL ANALYTIQUE SUPERPOSEE A LA CARTE ...... 54
MINIER ...... 56
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LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES TABLEAUX
TABLEAU 1 (SOURCE : DIRECTION DE LA - AMPANDRIANOMBY ) ...... 6
TABLEAU 2 ...... 7 TABLEAU 3 : -SUSCEPTIBILITES MAGNETIQUES K (10-6 CGS) DE QUELQUES ROCHES ET ...... 25 TABLEAU 4 : ...... 26
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LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES ACRONYMES
LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES ACRONYMES
AADC : Automatic Aeromagnetic Digital Compensator
AIG : Association Internationale de Géodésie
BD-100 : Base des Données 1/100.000 émè
BD-500 .000 émè
BPC : Champ magnétique principal (ou régional / local)
CAMT rp
CGS : Centimètre Gramme Seconde
CMT : Champ Magnétique T otal
DSRP : Document de Stratégie de la Réduction de la Pauvreté
DV : Dérivée Verticale
FFT : Fast Fourier Transform
FTM : Foiben-
GPS : Global Positioning System
IAGA : Association Inter éronomie
IGRF : International Geomagnetic Reference Field
IOGA : Institut et Observatoir
IUGG : Union Internationale de Géodesie et de Géophysique
MEM
MKSA : Mètre Kilogramme Seconde Ampère
NASA : National Aeronautics and Space Administration
ORST : Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer
PGRM : Projet de Gouvernance des Ressources Minérales
PIB : Produit Intérieur Brute
PVB : Prolongement vers le bas
PVH : Prolongement vers le haut
RN: Route Nationale
RN1 : Route National numéro 1
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LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES ACRONYMES
RN8a : Route national numéro 8 annexe
RP : Réduit au pôle
SA : Signal Analytique
SI : Système International
Information Géographique
SM : Susceptibilité Magnétique
SRTM : Shuttle Radar Topography Mission
TD : Taux de Dérive
TF : Transformation de Fourier
VLF : Very Load Frequency
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LISTE DES ANNEXES
ANNEXES ...... III
ANNEXE 1 - ...... III
1. Historique ...... III
2. Services ...... III
ANNEXE 2 - Presentation du projet de gouvernance ...... III
1. Historique ...... III
2. Objectifs spécifiques ...... III
ANNEXE 3 - Presentation de fugro airborne surveys ...... IV
1-Historique ...... IV
2. Services ...... IV
ANNEXE 4 : Application de la methode magnetique ...... IV
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SOMMAIRE
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES SCHEMAS
LISTE DE TABLEAU
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
INTRODUCTION
CHAPITRE I : CONTEXTE DE LA ZONE D`ETUDE
I-1- Contexte de la zone d`étude
I-2-Généralité s sur la géologie du bloc Vohibory
CHAPITREII : RAPPELS THEORIQUES
II-1- Champ magnétique terrestre ou Géomagnétique
II-2- Propriété s magnétique s
II-3- Propriété magnétique
II-4- s magnétique s
II-5- Types de champ magnétique
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III-1- Traitement des données
III-2- Résultats et Interprétations
DISCUSSION
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIES
WEBOGRAPHIES
ANNEXES
TABLE DES MATIERES
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INTRODUCTION La géophysique intervient actue llement dans plusieurs domaines. Elle est caractérisée par la diversité de ses méthodes minière, le génie civil, la télédétection , la sismologie, . Dans le secteur de la recherche minière, les méthodes géophysiques, particulièrement les méthodes de potentiel, jouent un rôle pr imordial dans la recherche . [1] technologies dans le domaine d'acquisition, de traitement et d'interprétation des données. En
Madagascar et a élaboré le Document de Stratégie de la Réduction de la Pauvreté (DSRP). Le secteur minier a été identifié dans le DSRP comme un des secteurs porteurs p our la réduction de la pauvreté. En effet, les mines de Madagascar ne fournissent pas les revenus articulées dans le Projet de Gouvernance des Ressources Minérales (PGRM).
Dans le cadre de ce travail le PGRM a utilisé un levé magnétisme aéroporté , réalisé par la compagnie FUGRO AIRBORNE SURVEYS (LTD) pour le compte du Ministère de scar (MEM) . Ce levé couvre six zones réparties sur dans les régions du Nord (A), Nord -Nord-Ouest (F), Centre (E), à u Sud (C). Compte tenu des objectifs visés par le PGRM, les méthodes géophysiques choisies ont été la magnétométrie et la spectrométrie gamma. Or dans ce travail nous avons utilisons, les données dans la zone (C) partie Sud de Madagascar (feuilles géologiques F 60 et G60) qui correspond au bloc Vohibory. [2]
anomalies du champ magnétique terrestre décelant la présence dans le sous -sol des roches plus ou moins aimantées. Alors notre travail a pour objectif de mettre en évidence les anomalies en corrélant avec la géologie de la zone , ainsi les minerais magnétiques et non magnétiques qui existants dans la partie du bloc Vohibory. C est « Interprétation de données aéromagnétiques du D , Sud-Ouest de Madagascar (bloc Vohibory F60 et G60 - PGRM 2003).»
Le premier chapitre est destiné à la présentation du contexte de et des généralité s sur la géologie du bloc Vohibory. Le second est consacré à la description détaillée de la méthode magnétique. Ce t roisième et dernier chapitre décrivent ite les traitements des données et enfin les résultats et Interprétations avec les disc ussions et la conclusion générale.
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CHAPITRE I GENERALITES SUR LA ZONE
I.1- Ce premier chapitre est destiné à la présentation du con trouve les caractéristiques géographiques, hydrologiques, climatiques et les aspects socio- économiques de la région. De plus, les généralités sur la géologie du bloc V ohibory F60 et G60.
I.1-1- Contexte géographique [3] Dans le Sud-Ouest de Madagascar, la r égion Atsimo -Andrefana se trouve dans la p étendant sur la côte environ 800 km à vol par rapport à Antananarivo, e lle est composée de 9 districts et 105 communes. Son chef-lieu de la région est Toliara I qui se trouve à 945 Km environ de la capitale de Madagascar. Les autres districts qui la composent sont les suivantes : Toliara II, Ampanihy-Ouest, Beroroha, Sakaraha. Elle est limitée par les coordonnées géographiques suivantes :
Latitude Longitude
Elle couvre une superficie de 66 506 Km 2, ce qui représente 11,4 % de la surface totale de Madagascar -Ouest compte au total 13 253 Km 2 de superficie, la zone sont localisés dans la C ommune rurale de Beroy au Nord, au Nord-Est la Commune rural de Fotadrevo au Sud-Est on trouve la Comm au Nord-Ouest, la Commune de Masiaboay, Commune de Beahitsy, au Sud-Est la Commune rural a, étude la Commune rurale de Vohitany et de Gogogogo toutes ces Communes appartenant au D -Ouest dans la r é -Andrefana. Le D - cette région est limitée au Nord par la région de Menab istricts de haute Matsiatra, Ihorombe, Anosy au sud par le D elle est limitée par le Canal de Mozambique.
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FIGURE 1: CARTE DE LA REGION -ANDREFANA ET LA ZONE (SOURCE : BD
100 FTM)
En réalité, not euilles géologique s F60 et G60 entière. Elle est marquée en jaune sur la figure 2, sa longueur est de 65 km et sa largeur est de 42 km donc sa superficie est de 2 730 Km 2 environ. Elle est difficilement accessible à cause de la mauvaise qualité routière, surtout en période de pluie s et cyclones. Le peuplement du pays est essentiellement Mahafaly avec une forte minorité Antandroy et Antanosy (Fotadrevo) dont
La est marquée en jaune de forme rectangle, elle est limitée géogra phiqu ement par les coordonnées géographiques suivantes (Figure 2) :
Latitude Longitude
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Voici la carte présentant les différentes c ommunes de la z
FIGURE 2: CARTE DE LOCALISATION DE LA ZONE AVEC LES COMMUNES (SOURCE : BD 100 FTM)
I.1-2- Contextes hydrologique et climatique Contexte hydrologique [4]
La région étudiée est limitée au Nord par la vallée du haut Onilahy et au s ud par la ligne de partage des eaux de la Manakaralahy et de la Manakaravavy, tous les deux affluents gauches de la Linta, elle comprend le bassin sud du haut Onilahy et celui de la haute Linta et de son affluent le Manakaralahy, l e bassin supérieur de la L inta au Sud-Est et le sous bassin de la Manakaralahy au sud. cuvette de réception des eaux pluviales. Il en résulte des crues très fortes, les passagères ne durent que quelques heures. Les cours d'eau sont desséchés en dehors des époques de pluies, c'est-à-dir du thalweg, les habitants la trouvent facilement en creusant à une faible profondeur, d e l'ordre d'un fer d "angady". Cet assèchement superficiel, avec écoulement souterrain est la règle générale, à l'exception des
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qui conservent en général un mince filet d'eau toute l'année. Plus précisément, c'est une région pauvre en ea u, une des plus pauvres de Madagascar, tout p articulièrement dans la partie s ud, mais l'écoulement souterrain est généralement très accessible et très suffisant pour les besoins de la consommation familiale.
FIGURE 3: CARTE DE LOCALISATION DE LA ZONE AVEC LES RESEAUX HYDROGRAPHIQUES (SOURCE : BD 100 FTM)
Contextes climatique [4] Le climat est de type tropi cal sec à moussons très atténué et à humidité intermittente, et se caractérise par une exagération de la sécheresse. Compte-tenu des courants atmosphériques, ce climat appartient encore au type "sous le vent" avec saisons bien tranchées et des végétations à feuilles caduques et xérophytiques. Le district trouve dans une région fréquentée par la sécheresse. - dessus, la région est influencé e eur caractéristique climatique, la plaine côtière à un climat subaride et chaude, et le plateau à un climat semi-aride à hiver tempéré.
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Les précipitations
Le district -Ouest est caractérisé par
400 mm à 600 mm des précipitations annuelles qui évoluen Ces données de moyenne de 10 ans prouvent caractériser ce phénomène : à Androka, on a
Ejeda (50 km au Nord- particulièrement par les dispositions du relief parce que, tout près de la mer, le relief reste doux tandi
TABLEAU 1 : MOYENNE MENSUELLE DE PLUIE DANS LE DISTRICT (SOURCE : DIRECTION -AMPANDRIANOMBY )
Mois Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc pluies 127.1 93.5 61.1 29 .2 18 .7 19 .4 7.9 6.9 11.2 19.4 47.5 120 Nbre de jour 7.8 5.3 8.3 0.9 0.7 0.4 0.2 0.4 0.5 1.0 2.4 6.1 de pluie
FIGURE 4: MOYENNE MENSUELLE DES PRECIPITATIONS DANS LE DISTRICT (SOURCE : METEO FRANCE 2015)
Comme la région est traversée par le tropique du capricorne, le climat est influencé par balancement apparent du soleil autour de la terre. En revanche, on a deux types des pluies : pluies estivales et pluies hivernales. Les pluies estivales sont dues à la convergence
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intertropicale qui se déclenche dans le Nord -Ouest de Madagascar et descend vers le Sud et la dépression du Mozambique. En outre, les pluies estivales peuvent être apportées par la convection thermique et les pluies dues à la brise de mer. vents frais de secteur Sud. Pour conclure, le sud en général est privé de la pluie venant de ns la partie Est de Madagascar.
La température pour la moyenne annuelle, elle est ndroka, 24,55° C pour celle d jeda et 24,34° C à Ampanihy. Ce tableau ci-après explique et montre les variations de cette température dans notre zone
TABLEAU 2 : EVOLUTION DE LA TEMPERATURE MENSUELLE (°C) STATION
Mois Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc TN 21° 1 21°0 19°0 17°2 13° 8 10°9 10° 7 11°6 13° 3 16°7 18°7 20° 4 TX 34° 8 34°4 33°7 32°1 29° 8 27°0 27° 4 29°6 31° 9 34°1 34°6 34° 5 TM 27°9 27°7 26°7 24°8 18°9 19°0 20°6 20°6 25°4 25°4 26°4 27°4
FIGURE 5: COURBE MENSUELLE DES TEMPERATURES DANS LE DISTRICT (SOURCE : METEO FRANCE 2015)
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thermique, pondère cet écart dans les milieux côtiers c omme toute l a région du Sud -Ouest, le district une forte amplitude thermique, amplitude thermique la moyenne des mois les plus chauds (Janvier et Février), et celle des mois les plus froids (Juin et ndroka pour Ejeda , 8° 25. Cette amplitude thermique annuelle est d ue à une latitude très élevée car, plus on
nnée. Dans district à une 6° couverture végétale peu dense.
I.1-3- Aspects socio-économiques de la région :
Population
Le peuplement d u pays est essentiellement Mahafaly au Sud (Cantons d'Ejeda et de Gogogogo), et Antanosy (émigrés) au Nord (Canton de Soamanonga}, avec une forte minorité Antandroy vers le Sud-Est (Cantons de Fotedrevo et d'Ambahita) et Bara vers le Nord-Est (Cantons de Benenitra et du Ianapera). La densité démographique est fai ble de l'ordre de 6 habitants au Km : les chiffres extrêm es sont de 4,08 habitants au Km 2 dans le canton d'Ejeda et de 8,00 habitants au Km 2 dans celui de Fotadrevo. La répartition des populations est très inégale et les concentrations occupent les grandes vallées arb orées. D'autre part, l'habitant essentiellement éleveur, pratique volontiers une vie nomade. On le rencontre dans de petits campements isolée et temporaires, là où des pâturages peuvent nourrir les troupeaux. Il en résulte est très rudimentaire. Administration
La région étudiée était sur le domaine des districts d'Ampanihy (Cantons d'Ejeda , de Gogogogo et de Fotadrev o. Du po int de vu e sanita ire, il exist e des postes méd icaux à Ej eda, à An dranomanintsy Sakoa, à Benen itra et à Fotad rev o. Chaque canton po ssède une éc ole officielle a in si villa ge .
L'économie est avant tout pastorale. L'élevage ( bovins, ovins et caprin s) est important, tan dis qu e la culture n'est pratiquée que de façon sporadique et à l'échelle famili ale. Ceci s'explique par l'éparpillement extrême e t la faibl e superficie des zon es alluviales riches.
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La culture est surt out locali sée dans les régions de Fotadrev o, Ambahita et Soam anonga ou elle est favorisée par l'existence de bas-fonds marécageux et prat iquée par une forte co lonie Antanosy et Antandroy. Les produits cultivés s ont par ordre d'importance: le riz, le mani oc, les patates, l'antaka. otons e de deux réalisations européennes, la ferme v étérinaire de Vohitany (300 he ctares irrigués) et la concessi on de la SCAMA à Beahitsy (2. 000 hectares de pâturages, essais d'herbages et de fourrages arti ficiels, él evage de ufs, culture de l'arachide).
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GENERALITES SUR LA GEOLOGIE
I.2- Généralité s sur la géologie du bloc Vohibory [5] Contexte géologique
Les séries Vohiboryennes se montrent de façon continue en limite des terrains sédimentaires depuis le parallèle d'Ampanihy, jusqu'à celui de Betroka -Ianakafy. Elles couvrent une superficie de l'ordre de 5.000 Km 2, allongée suivant une direction Nord -Est, d'une longueur approximative de 150 Km sur une largeur voisine de 50 km au centre. Mais leur extension véritable serait bien plus considérable, si elles n'étaient pas masquées à l'Ouest par une ouverture de terrains sédimentaires et de formations superficielles.
FIGURE 6: CARTE DE LOCALISATION DE LA GEOLOGIE DANS LE BLOC VOHIBORY
La car actéristique géologique du g rou pe est la prédominance des faciè s amphiboliques, représentés par des gneiss et de s amphiboles. Statistiquement, la roche dominante est un gneiss à hornb lende qui constitue le fond du groupe. Dans ce fond amphibolique, d'autres faciès pétrographiques apparaissent en bancs ou ilots plus ou moins développés. On trouve par ordre d'importance statistique, mais en proportions très variables suivant les régions, des cipolins, des amphibolites et pyroxénite s, des leptynites et des quartzites, des grenatites et des épidotites.
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GENERALITES SUR LA GEOLOGIE
FIGURE 7: IMAGE RADIOMETRIQUE TERNAIRE DU SUD DE MADAGASCAR (SOURCE : GAF-BGR, 2008A)
Le mode de gisement de ces roches dans le "fond" amphibolique est généralement caractéristique : les cipolins se présentent en bancs irréguliers . Les varia tions d'épaisseur sont énormes. Les amphibolites et pyroxénites apparaissent en bancs serrés et lentilles au milieu des gneiss amphibolo-pyroxéniques. Ces bancs sont souvent discontinus avec passages latéraux fréquents où les roches semblent se fondre l'une dans l'autre. Les contours s ont parfois complexes. Les leptynites et quartzites s'opposent aux roches précédentes par une
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GENERALITES SUR LA GEOLOGIE grande régularité de direction et de puissance. Ces roches et tout particulièrement les leptynites, jaillissent dans la topographie sous forme d'étroits murs rect ilignes, que l'on peut généralement suivre sur plusieurs kilomètres. Les grenatites et épidotites, dues à des concentrations exceptionnelles de minéraux secondaires, se présentent comme des accidents locaux de forme lenticulaire et de petite dimension. Seu le la répétition de ces enclaves leur donne une importance géographique.
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GENERALITES SUR LA GEOLOGIE
I.2-1- Gneiss [6]
Ce sont des roches métamorphiques profondes , issues de roches sédimentaires dites paragneiss, granoblastiques et héterogranulaires très communes dans la région Antsimo- Andrefana . Elles peuvent être à grain moyen ou plus ou moins grossiers (entre 2 -7 mm). La fol iation est généralement nette, elle est caractérisée par la présence de lits de teinte sombre, riches en minéraux ferromagnésiens (micas, amphiboles ou pyroxènes) alternant avec des lits le gneiss à graphite, porteur de grenats verts, il existe aussi les gneiss à grenat, à amphibole ou à biotite et les leptynites. Les gneiss à grenat montrent les mêmes paragenèses minéralogiques que les autres variétés de gneiss et ils sont caractérisés par la présence de gros cristaux de grenats almandins, à aspect coronitique. Ils montrent également différents niveaux minéralogiques (clairs pour les coupholites et sombres pour les barylites), donnant à la roche une texture rubanée.
I.2-2- Leptynites
Les leptynites sont des roches claires à composition minéralogique identique à cel le du gneiss mais elles sont plutôt riches en quartz et feldspaths alcalins. Les quartz sont étirés et soulignent la foliation. Les leptynites peuvent contenir du grenat (leptynite à grenat), du graphite (leptynite à graphite) et des minéraux op aques. Les gneiss granitoides (migmatites) sont également caractéristiques de la région du fait de la forte déformation subi dans la région. La paragenèse minéralogique est similaire aux autres types de gneiss mais la texture mi gmatitique est caractéristique.
I.2-3- Amphibolites
Ce sont des roches métamorphiques, mélanocrates mafiques pauvre en silice, qui ux. De couleur vert - sombre, la amphiboles, plus ou moins ordonnés dans le plan de la schistosité avec une structure granoblastique. Cette roche peut contenir du quartz, mais les feldspaths (en particulier les plagioclases) sont toujours présents et en quantité moins abondante. Lorsque l devient rubanée et il est difficile de faire la distinction entre un gneiss rubané et une hornblende .
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GENERALITES SUR LA GEOLOGIE
I.2-4- Cipolins
Ce sont des roches métamorphiques dérivant du calcaire, essentiellement constituées de minéraux carbonatés, particulièrement de la calcite mais souvent de la dolomite. Les grains sont fins à grossiers, variant de quelque millimètres à quelques centimètres. La couleur est blanchâtre à grisâtre. Ces roches contiennent de fines paillettes de graphite dont la teneur varie en fonction de la grosseur des grains : les cipolins à grains grossiers contiennent moins de graphite que ceux à grains fins.
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CHAPITRE II
RAPPELS THEORIQUES SUR LA METHODE MAGNETIQUE
RAPPELS THEORIQUES
en premier lieu à la théorie du magnétisme terrestre et deuxième ment magnétique .
II.1- LE CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE OU GEOMAGNETIQUE : [7] II.1-1- Origine du champ géomagnétique croûte Terrestre, le manteau et le noyau. Ce dernier étant formé par le noyau externe et le ge riche en fer c'est-à-dire 90 à 95% de fer et 5 à 10% de nickel et le noyau interne est une graine cristallisée la graine, le fluide conducteur va entrer en mouvement de convection. Et rappelons que le fer
FIGURE 9: CHAMP MAGNETIQUE LIE AU MOUVEMENT DU FER LIQUIDE et le nickel sont des minéraux ferromagnétiques qui ont la propriété de rémanente magnétique permanente. Alors, le champ magnétique est engendré dans le noyau externe et est produit par un processus magnétohydrodynamique comple « géodynamo » : les courants électriques engendrés par les mouvements de convection du fluide co nducteur dans le champ magnétique génère à leur tour des forces électromotrices qui entretiennent le champ magnétique (dynamo auto entretenue).
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RAPPELS THEORIQUES
FIGURE 10: REPRESENTATION DANS DES LIGNES DU CHAMP GEOMAGNETIQUE
Le 80% du champ géomagnétique mesuré à la surface terrestre est le champ magnétique créé par le noyau externe, il est de type dipolaire. Les lignes de champs est lignes tangentes en tout point au champ magnétique, analogues à celles créées par un aimant droit. En 1600, W. Gilbert a déjà confirmé cette analogie dans son ouvrage « De Magnete, Magnéticis que Corporibus et de Magno Magneto Tellure » , magnétique et la similitude de ses lignes de champ avec celles créées par une sphère naturellement aimantée. [8]
de mesure du champ magnétique terrestre dans le Système International étant le nanoteslas (nT) et il varie entre les valeurs 30 000 nT et 60 000 nT. Ce champ dipolaire est dirigé verticalement vers le pôle Nord géomagnétique (78,5° N ; 111°
égal à 11,5° par rapport géographique. Le champ magnétique terrestre est ho
, mesuré à la surface Terrestre est la résultante de deux principales composantes ayant pour sources : source interne pour le champ dit champ interne et source externe pour le champ transitoire
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RAPPELS THEORIQUES
II.1-2- Les composantes de champ magnétique terrestre [9] Le champ magnétique terrestre est défini par les trois composantes Nord (X), Est (Y),
F, à la déclinaison D I avec : D = angle entre la composante horizontale H du champ et le Nord géographique ; I = angle entre F et le plan horizontal contenant le point P.
FIGURE 11: LES ELEMENTS DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE
X : Composante horizontale selon la direction du méridien géographique.
Z : Composante verticale positive vers le bas. H : Composante horizontale du champ.
I : Inclinaison, angle formée par ( !, !) D : Déclinaison, angle formée par ( ! !) 0n a les relations suivantes entre les éléments du champ géomagnétique : H = F cos I (01) X = F cos I cos D (02) Y = F cos I sin D (03) Z = F sin I (04) = (05)
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RAPPELS THEORIQUES
Les composantes X, Y, Z sont les composantes cartésiennes du champ magnétique. Les composantes H, D, Z sont les composant es cylindriques du champ magnétique. Les composantes (F, I, D) sont les composantes sphériqu es du champ magnétique. Dans un système de coordonnées sphériques (r, ), les composantes du champ géomagnétique sont données par les relations suivantes :[10]
(06)
(07)
(08)
Où ( ) : Coordonnées sphériques. t : Temps a : le rayon moyen de la terre (a=6371 Km) n, m : degré et ordre du développement
, : Coefficients de Gauss internes
FIGURE 12 : LES COMPOSANTES DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE DANS LES HEMISPHERES SUD ET NORD
Champ magnétique de référence mondial (Internation al Geomagnetic Reference Field) est une représentation mathématique du champ géomagnétique adoptée selon un protocole
e de Géodesie et de Géophysique (IUGG). Ces modèles de référence mondiaux sont calculés tous les cinq ans à partir de suivante :[11]
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RAPPELS THEORIQUES
(09)
( ) : Coordonnées sphériques. t : Temps a : le rayon moyen de la terre (a=6371 Km) n, m : degré et ordre du développement
, : Coefficients de Gauss externes
, : Coefficients de Gauss internes.
: Polynôme de Legendre normalisé selon la méthode de Schmidt.
Au dixième degré pour le champ (coefficient internes de Gauss : , ) et au huitième degré pour les variations temporelles ( dérivées premières p ar rapport au temps de , ) et correspondant à des époques données (Barraclough, 1987).
Ces IGRF sont établis à partir de différents modèles proposés par différentes équipes
Géodesie et de Géophysique (UIGG) . Ils sont construits à partir de données disponible s à une certaine époque puis prolongées par un modèle de variations séculaires du champ magnétique, on note des écarts entre le vrai champ et le modèle IGRF prolongé à cette époque. Le dernier modèle établi est celui IGR F-12, date de 2015.
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RAPPELS THEORIQUES
II.2- CORPS [10] II.2.1. Notion du magnétisme II.2.1. Une masse magnétique placée au point m au point A(x, y, z) située à une distance d du point .
* (10)
* (11)
FIGURE 13: ATTRACTION ENTRE DEUX POLES MAGNETIQUES
;
! vecteur unitaire de ; : vecteur unitaire de ; : force magnétique exercée de A en en dynes, 1dynes=1cm.g/s 2=10 -5 N); : force magnétique exercée de A en m : masse magnétique au point A (en em u ou A-m); : masse magnétique au point en em u ou A-m); d : distance entre A et en mètre m) ; µ : perméabilité du milieu autour des pôles (1 ) ; ; 1 A-m de la correspond à une force de 10 -7 magnétique H est définie comme la force exercée sur un pôle unitaire en A(x, y, z) à :
On a : (12) et (13)
Donc (14) (exprimer en Oersted Oe) car
(15)
(16)
On suppose que dire
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RAPPELS THEORIQUES
: << II.2.1.2. Moment magnétique [11] m et est un vecteur dirigé suivant la droite joignant m à +m, orienté de m à +m avec: (16) FIGURE 14: SCHEMA DE MOMENT MAGNETIQUE DANS UN CORPS MAGNETIQUE : moment magnétique (Ampère -mètre carré :A -m2) ; : Vecteur unitaire de m vers +m; d : Longueur de la masse magnétique ; II.2-1- Un corps magnétique placé dans un champ magnétique externe sera magnétisé par induction. direction celle du champ définie comme le moment magnétique par unité de volume. Donc : (17) : Moment magnétique (mome nt obtenu par le corps source) V : volume de la masse magnétique ! Porte souvent le nom de polarisation magnétique parce que l'induction tend à aligner les dipôles du corps magnétique. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 22 RAPPELS THEORIQUES II.2-1-4- Susceptibilité magnétique magnétique ambiant de créer un champ magnétique secondaire. La plupart des minéraux ont une susceptibilité magnétique très faible ou même nulle sauf la magnétite (Fe 3O4) et quelques minéraux plus rares. . Donc la plus grande susceptibilité serait la plus grand induite, par terrestre. On a (18) Ou k= (19) est une écriture par convention, mais pas possible. Leur unité est en CGS (centimètre -gramme-seconde) v est en fonction de la quantité de minéraux magnétiques (surtout la magnétite et la pyrrhotite) qui la contient. Les mesures de la susceptibilité magnétique peuvent donner une estimation rapide du caractère ferromagnétique de la roche. Le susceptibilitémètr e est utilisé pour déterminer les caractéristiques magnétiques des roches sur place, ainsi que celles des échantillons de roche et des carottes de forage. Les coulées mafïques et les dykes de diabase qui contiennent une forte proportion de minéraux magnétiques peuvent être facilement délimités en mesurant leur susceptibilité magnétique quand ils sont présents dans une séquence sédimentaire qui contient habituellement peu ou co mportant des minéraux ferromagnétique lors du refroidissement sous la température de préférentielle des grains magnétique, la susceptibilité magnétique (K) varie considérablement selon le type de roche. Remarques - e et 1 Oersted est équivalent à 1 gauss. nde, on a eu recours au gamma ( ) dans le -5 Gauss. - l - d champ terrestre, allant de dizaines de nano-tesl -tesla, entre 25.000nT et 70.000nT. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 23 RAPPELS THEORIQUES II.3- ROCHE [12] classés en trois (03) catégories suivant leur susceptibilité et leur perméabilité magnétique s : Diamagnétique permanent. Leurs électrons se regroupent par paires et annulent leurs moments magnétiques respectifs. moment orbital des électrons est modifié de telle sorte que la variation de moment dipolaire est dirigée dans le sens opposé au magnétique, ce qui explique pourquoi les corps diamagnétiques se trouvent repoussés par les aimants. Ex : quartz, feldspath, sel. Paramagnétique on et suivant le même sens que le champ magnétique extérieur. Les substances paramagnétiques ne possèdent pas d'aimantation en l'absence de champ magnétique extérieur, car les moments magnétiques de leurs atomes s'orientent au hasard, si bien que le moment magnétique résultant est nul. Placés dans un champ magnétique, ces corps acquièrent une faible aimantation dans le même sens que le champ. Ils sont donc attirés par les aimants. Le champ induit décroît cependant avec la température. Ex : métaux, gneiss pegmatite, dolomie, syénite. Ferromagnétique Les matériaux ferromagnétiques présentent une aimantation permanente même en l'absence de champ magnétique extérieur, car les moments magnétiques de leurs atomes s'alignent tous dans la même direction et dans le même sens. Cette structure ordonnée confère à la substance ferromagnétique un moment magnétique total élevé. En général, le moment magnétique total est nul parce que les différents domaines ont des orientations rromagnétisme disparaît si on dépasse une certaine température, appelée point de Curie. Par exemple : hématite. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 24 RAPPELS THEORIQUES Le tableau ci-dessous donne une idée sur les valeurs de susceptibilité magnétique de quelques types de roches : TABLEAU 3 : -SUSCEPTIBILITES MAGNETIQUES K (10-6 CGS) DE QUELQUES ROCHES ET MINERAUX MALGACHES LES TRAVAUX DE R.REMIOT, IRSM, TSIMBAZAZA) Roches k Minéraux k a) Eruptives a) Renfermant du fer - granite 570-5600 - magnétite 100000-300000 - syénite 1300-2900 - pyrrothine 5000-30000 - gabbro 300-14000 - ilménite 30000-45000 -amphibolite 170-1200 - hématite rouge, brune noire 150 - diorite 300 - augite 130 -pyroxénolite 650 - hornblende 120 (Bemanevika) - pyrite 50-200 - péridotite 1000-4200 - chromite 3000-5000 - soapstone 2700 b) Renfermant du manganèse 380 - ultrabasite 1700 - dialogite 270 b) Métamorphiques - psilomélane 240-3000 - migmatite 280-650 - wolframite -migmatite 210 granitoïde 270 - leptynite RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 25 RAPPELS THEORIQUES II.3-1- Aimantation des roches [13] La roche est constituée de différents minéraux pendant leur f ormation. Suivant ces minéraux, -à- paramagnétiques, provoquent susce ptibilité magnétique (k ) comme dans le tableau ci-dessous : TABLEAU 4 : TABLEAU RECAPITULATIF DES PROPRIETES MAGNETIQUES CORPS : (D APRES LES TRAVAUX PRAXEDE EUGENE) Diamagnétique Paramagnétique Ferromagnétique Susceptibilité magnétique k En présence Aimantation Aimantation de H Aimantation permanente. de champ H les moments magnétiques de chaque spontanément dans la même direction dans le domaine de Weiss. On peut les classer e n deux(02) catégories Ferrimagné tique Antiferroma gnétique -Structure -Structure cristalline cristalline divisée en deux réseaux divisée en deux caractérisée par des réseaux chacune moments magnétiques par égaux et opposés un moment En absence Aimantation Aimantation Même propriété en présence de champ H de champ H II.3.2- Induction magnétique Un corps magnétique placé dans un champ magnétique externe !, produisant un champ induit qui est re lié à aimantation . L'induction magnétique sera alors le champ total à l'intérieur du corps : (20) Avec (21) et (22) (23) avec dans le vide ! (24) Ou perméabilité du matériau RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 26 RAPPELS THEORIQUES : perméabilité du vide (de l'air) = 4 10 -7 (SI) en tesla ou Weber/m 2 en A/m II.3-3- ANOMALIE MAGNETIQUE II.3-3- magnétique [14] Les roches dans la croûte terrestre sont soumises aux effets du champ magnétique terrestre qui aimantation est acquise par cette roche lors de sa formation. cro ûte terrestre est homogène, leur valeur est constante. Or, il y a une variation dû hétérogénéité du sous-sol pendant leur formation. Cette variation est appelé anomalie magnétique. celle du champ terrestre actuel, tandis que le vecteur aimantation rémanente magnétisme induit disparaîtrait et le magnétisme rémane nt resterait. Donc, pour la partie de volume V M de croûte possédant un champ magnétique rémanent Le champ total mesuré sera : Avec (25) (26) H : champ terrestre B : Induction magnétique : de magnétisation k : susc eptibilité magnétique du corps : vecteur champ rémanent La méthode de prospection magnétique est basée sur la mesure de ce contraste de susceptibilité magnétique dans l'écorce terrestre. Or, un corps de volume V M au point M(x,y,z) magnétique terrestre, champ magnétique induit et champ magnétique rémane nt. Soit, le champ magnétique B t mesuré en un point P et à l'instant t résulte de la superposition de trois champs suivants : - champ principal Bp = H - champ d'anomalie (Champ ré manent + Champ induit) (27) - champ transitoire B t (P, t) (28) RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 27 RAPPELS THEORIQUES -à-dire : (29) Donc = ( ) (30) Lorsque est éliminé, cette relation devient = (31) FIGURE 15: SCHEMA REPRESENTATIF DES CHAMPS EN UN POINT DONNES -(O, O x) : Direction Nord Géographique. -(O, O y) : Direction Est Géographique. -(O, Op) : Direction Nord magnétique. - : Champ principal (champ normal). - s). - : Champ Total observé. -(O z, Op) : Plan contenant le champ principal. -(O z, Oa) : Plan contenant le champ perturbateur. -(O z, Ot) : Plan contenant le champ total. Or la valeur de est donné par scalaire. La résolu ypothèse suivant e : le réseau considéré est de dimension assez restreint e surface est plane ; Ba est petit devant B p ; la direction du champ peut être considérée comme fixe dans le domaine du réseau ; RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 28 RAPPELS THEORIQUES les mesures sont faites dans un plan horizontal : Ox : Nord géographique Oz : Est géographique Oz : vertical tée : Ab= B t Bp (32) : (33) Avec : direction du champ principal La direction locale du champ normal qui dépend de la latitude a une influence sur la rémanente donne lieu à une distorsion II.3-3-2- Le champ principal entre25000nT et 60000nT. Le champ principal représente, en moyenne, les 99 % du champ observé à la surface du Globe. de la croûte terrestre situées au -dessus de la surface isotherme d e Curie, (à la température de Curie les propriétés magnétiques des roches disparaissent). La longueur d'onde de ce champ peut atteindre la centaine de kilomètres et son amplitude dépasse rarement 1000. Le champ transitoire Le champ transitoire a deux origines : externe: les causes sont soit des courants électriques circulant dans la partie éclairée de la couche ionosphérique, soit des déformations des lignes de force du champ terrestre causées par les variations du vent solaire. interne: champ créé par le plongé dans un cha rps conducteur. Ce champ dépend : de la géométrie des sources externes. de la période du phénomène conducteur et de la distribution de conductivité du corps. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 29 RAPPELS THEORIQUES II.4- s magnétique s [15] Une anomalie brute ne peut pas donner des informations précises de la cible à cause ce traitement est de positionner les anomalies magnétiques, de séparer les sources ainsi que la suppression des bruits qui affectent les mesures pour observer nettement la cible. Les aéromagnétique cons tituent le champ s magnétique s réduit au pôle après. L s réduit au pôle on peut obtenir de leurs bases mathématiques, leurs intérêts, leurs propres interprétations. qualitative et interprétation quantitative. ignal, c'est-à-dire le filtrage des données en permet de localiser le sommet de la cible ou la profondeur de la cible en utilisant les filtres signal analytiq ue et la Dé s magnétique s, la carte réduite au pôle, la carte du gradient vertical et la carte du prolongement vers le haut, ces cartes ont la propriété de focaliser les effets régionaux du champ et la carte du signal analytique, la carte de la Dé convolution tent s magnétique s existantes et ses profondeurs. -à- nétique total tandis que les autres cartes : gradients horizontal et vertical, prolongement, signal analytique et la Dé convolution partir du champ réduit au pôle II.5- Les type de champ magnétique [16] A partir des données plusieurs types de cartes. Ces cartes ont toutes leurs bases mathématiques, leurs intérêts, leurs propres interprétations. Soulignons que la base des transformations repose sur le CMT, -à-dire que la carte réduite au pôle est calculée à partir du CMT. Les autres cartes : dérivée, signal analytique dérivent, par contre du champ réduit au pôle. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 30 RAPPELS THEORIQUES II.5-1- Le champ magnétique total Le vecteur champ magnétique total correspond à la somme vectorielle de deux champs : le vecteur champ normal et le vecteur s important de pouvoir différencier les deux parties du champ interne et par conséquent, une estimation du champ normal est essentielle. En prospec s champ total et celui du régional (local). II.5.2. Le champ normal (IGRF) Le champ magnétique de référence mondial (International Geomagnetics Reference Field) est une représentation mathématique du champ géomagnétique adoptée par la communauté scientifique internationale. Ils sont construits à partir de données disponible s à un e certaine époque puis prolongées par un modèle de variation séculaire temps du champ magnétique, on note des écarts entre le vrai champ et le modè le IGRF prolongé à cette époque. II.5.3. Le champ Le champ magnétique total correspond à la somme de deux champs : le champ normal s parties du champ in terne et par conséquent, une estimation du champ normal est essentielle. s résiduel (anormal) est la différence entre le champ tota l et le régional (local). II.5.4. Le champ anomalies réduit au pôle vers le bas, le vecteur champ aimantation et le vecteur champ induction sont généralement observée dans la région du pôle magnétique où le champ magnétique est vertical et se comporte comme le champ gravimétrique. t, Baranov (1957) ainsi que Baranov et Naudy (1964) ont introduit une transformation dite « réduction au pôle » qui consiste à calculer des pseudo -anomalies qui seraient observées dans la région du pôle magnétique (vecteur s champ aimantation et champ inducteur verticaux). La carte des pseudo-anomalies est la carte réduite au pôle. Bhattacharrya (1965) effectua les calculs du filtre de la réduction au pôle en utilisant les doubles séries de Fourier. Plus tard cette technique a été améliorée et simplifiée ave c opération qui consiste à transformer en un lieu donné, toutes les anomalies observées en RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 31 RAPPELS THEORIQUES celle réduites au pôle, autrement dit, ces nouvelles anomalies seraient celles observées si le Fourier de la formule de la réduction au pôle est donnée par la relation suivante qui représente (34) Avec : Ia: inclinaison pour la correction de la composante (I a>I). D : la déclinaison géomagnétique : la phase. FIGURE 16: COURBE MAGNETIQUE ET ANOMALIE REDUITE AU POLE Le champ magnétique réduit au pôle est le champ magnétique qui aurait été observé au pôle de la structure causant cette anomalie après réduction au pôle . II.5-5- qualitative : [17] II.5-5-1 Le gradient vertical des celles profondes, focalisent les anomalies et permettent de cerner davantage les limites géométrique du corps. n dans une direction quelconque sous la forme : OD n= i ( + + ) ou n= (35) Avec : RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 32 RAPPELS THEORIQUES est le vecteur unitaire dirigé vers le nord, vers le bas On pose (36 ) Alors, OD n= (37) Par combinaison linéaire avec les dérivées horizontales OD x et OD y et la dérivée verticale OD z on trouve : OD n= OD x+ OD y+ OD z (38) La dérivée horizontale X : ce filtre permet la mise en évidence des contacts lithologique de direction Nord-sud OD x= i (39) La dérivée horizontale Y : Ce filtre est utilisé pour mettre en évidence les contacts lithologique de direction Est-Ouest : OD y= i (40) La dérivée horizontale Z : Ce filtre est utilisé pour utiliser pour amplifier la courte : OD z= i (41) Les anomalies magnétiques sont dues aux roches magnétiques que ce soit à la surface ou en profondeur d ans la croute. Le gradient vertical permet de mettre en évidence les -haut qui élimine les informations de basse magnétique e nulle indique et délimite une anomalie II-5-5-2- Les prolongements [18] Une anomalie magnétique est représentée par un profil ou par une surface, où figure les valeurs du champ 0). -h0). une opération de lissage. Pour cadre le plus général relatif à la géométrie du corps, qui découle de la troisième identité de Green (Blackely, 1995). RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 33 RAPPELS THEORIQUES En se basant sur les identités de Green, le potentiel U peut être calculé en tout point P de n suivante (Sailhac, 1999) (42) e du prolongement vers le haut permettant le calcul du champ en tout point au- Le passage du domaine temporel au domaine de Fourier n du prolongement vers le haut en utilisant les propriétés de la transformée de Fourier et la théorie de convolution . FIGURE 17: COURBES DES PROLONGEMENTS VERS LE HAUT ET VERS LE BAS Le graphe du prolongement vers le haut est une courbe exponentielle décroissante , (figure 17). D graphes courtes de longueurs prolongement est grand. Le filtre de prolongement vers le haut est un filtre réel (pas de changement de phase). II-5-5-3- le prolongement vers le bas : Dans le cas du prolongement vers le bas, le plan de prolongement sera au-dessous du plan des mesures réelles, on procède de la même façon que le prolongement vers le haut, PVB est : (43) Contrairement au prolongement vers le haut, le graphe du prolongement vers le bas est une graphe, le prolongement vers le bas s importante que la distance de prolongement est grande. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 34 RAPPELS THEORIQUES II.5-6- II.5-6-1- Le signal analytique Le signal analytique comme la réduction au pôle, permet de mettre en évidence structures les plus magnétique s. Mais de plus, il permet de localiser les sommets de la structure. Une caractéristique importante du signal analytique e la source quand on sait que le champ magnétique est un vecteur dont la FIGURE 18: COURBE MAGNETIQUE ET SIGNAL ANALYTIQUE CORRESPONDANT dérivées du champ magnétique total par rapport à x, y, z. En considérant une grille (à 3D) à valeur de champ magnétique f, ce tte amplitude est donnée par : (44) avec : - : valeur du champ dans la grille - : première dérivée horizontale avec azimut égal à 0° - : première dérivée horizontale avec azimut égal à 90° - : première dérivée verticale RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 35 RAPPELS THEORIQUES II.5-6-2- La Dé La Dé profondeurs des sources responsables des anomalies observées. Elle est donnée par la (45) Si on considère une source magnétique située au point M (x 0, y 0, z 0), écrire sous la forme : T=f(x-x0, y-y0, z-z0) Si on s par une source magnétique située au point M (x 0, y 0, z 0) et de la source. N peut prendre des valeurs qui varient de 0 et 3 et correspondent à des nombres entiers pour certaines structures simples. Ainsi, pour N=1, il correspond à des filons minces, d ykes et des failles à faible rejet vertical et pour N=0, il correspond à des failles à grand rejet et N = 0.5 pour les cas intermédiaires . [12] RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 36 CHAPITRE III TRAITEMENTS DES DONNEES RESULTATS ET INTERPRETATIONS RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 15 RESULTATS ET INTERPRETATION III.1- TRAITEMENTS DES DONNEES Les traitements des données magnétiques sont réalisés dans le logiciel Oasis montaj de Géosoft comme suit : FIGURE 19: METHODOLOGIES DES TRAITEMENTS DE DONNEES III.1-1- Les filtres du champ magnétique [20] Les grilles calculées à partir des dérivées du champ magnétique sont fournies dans les dér ivables. Le champ magnétique total a été soumis à différentes techniques de traitements (Réduction au pôle, dérivées première et du dérivée III.1-2- Réduction au pole La position des anomalies magnétique s par rapport à la source est fonction de éclinaison du champ magnétique, fonction de lui-même de la longitude et sont transformées afin que les anomal ies apparaissent au droit des sources magnétique s, comme réduction au pôle »dans le domaine de Fourier. La réduction a u pôle est calculée à partir de la grille champ magnétique total en utilis ant les paramètres magnétique s de la zone survolée. III.1-3- Dérivée verticale du champ magnétique La dérivée verticale du champ magnétique indique le taux de variation du champ magnétique axes des sources et des contacts. Cette variation a été calculée en utilisant Ma gmap de Géosoft en utilisant la grille des axes des sources et des contacts. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 37 RESULTATS ET INTERPRETATION III.1-4- Dérivée verticale seconde du champ magnétique Pour améliorer la localisation des anomalies locales sur la carte et pour aider à visualiser les bords des corps anormaux à partir des données, la dérivée seconde verticale a délimiter les corps et de localiser avec précision les changements du gradient du champ magnétique. Il en résulte une meilleure définition des discontinuités et leur rapport avec les corps géologique s est rendu plus net. La grille est calculée de la grille réduite au pôle en utilisant des procédures standard proposées dans le module Magmap du logiciel Géosoft III.1-5- Signal analytique Le signal anlytique est la racine carrée de la somme des carrés des dérivées de la RFM dans les directions x,y et z. interprétation car il ne dépend ni de rémanente . En conséquence, les anomalies du Signal analytique sont calculées à partir de la grille RMF en utilisant des procédures standard proposées dans l e module Magmap du logiciel Geosoft III-2- Logiciel de traitement des données Tous les traitements des données magnétiques sont faits par le logiciel Geosoft Oasis Montaj. Ce logiciel permet de t raiter des données autres que magnétique s comme les données en géochimie et gravimétrie. Pour la modélisation des données, il possède plu sieurs des données et il présente aussi de plusieurs filtres pour la modélisation lors du traitement des données Le logiciel Geosoft Oasis Montaj est un logiciel pour le traitement des données issues pour réaliser la carte du champ magnétique pour mieux comprendre les anomalies du sous- -sol, pour prendre des décisions . On a utilisé l e logiciel ArcGIS 10.2 pour établir la carte de la zone RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 38 RESULTATS ET INTERPRETATION s à faire pour le traitement de données FIGURE 20: SCHEMA DES TRAITEMENTS DES DONNEES Nous allons voir les résultats qui seront suivis des interprétations. Ces résultats seront de Geosoft : RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 39 RESULTATS ET INTERPRETATION III.3- Résultats et interprétations III.3.1-Etude du champ ma gnétique total A disposons des cartes aéromagnétiques couvrant les Feuilles géologiques F60 et G60 FIGURE 21: CARTE DU CHAMP MAGNETIQUE TOTAL magnétique total sur la zone, elle met en évidence deux champ s magnétique élevé et le champ magnétique faible : la zone hachurée à une intensité magnétique faible que celle de la magnétique total comprise entre 32 738.0 nT et 32 383.9 nT , au Nord elle est limité par le commune de Beroy et de Masiaboay, Nord-Est Fotadrevo, Nord-Ouest la commune de Beahitse, au Sud-Est Antaly, Sud-Ouest Ejeda et au centre les communes Vohitany et Gogogogo. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 40 RESULTATS ET INTERPRETATION III.3.2- Le champ ZONE Le champ est la différence entre le champ tota l et le champ régional (lGRF). Il est important de pouvoir différencier les d eux parties du champ interne. ZONE B ZONE A ZONE A ZONE A ZONE B ZONE B FIGURE 22: CARTE MAGNETIQUE ette carte (figure 20), varie de -204.6 nT à 101.0 nT. Elle montre la répartition de formations plus magnétique s (anomalie positive) et . Les anomalies positives sont bien mise en évide nce dans la zone A. cette anomalie traversant le s nord, étant vers la Commune de Vohitany et de Gogogogo, elles prennent filon et suivent les directions SSW-NNE , on observe des anomalies bien distinctes dans la Commune de Fotadrevo et Antaly, et au Nord dans la commune de Beroy, au Sud dans la Commune de Gogo ly. Les gammes de valeurs varient respectivement de 21.0 nT à 101.0 nT , de couleur rouge et rose. , des Amphibolites, des Gneiss, des leptynites ou des Cipolins minéralisé s, donc la zone cristalline de la partie sud de Madagascar. Les anomalies négatives sont matérialisées par la zone B de la carte s a gamme de valeur varie respectivement de - -0.1 nT, correspondant aux couleurs jaune, RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 41 RESULTATS ET INTERPRETATION vert et bleu. Elles sont bien marquées dans la partie centrale, elles atteignent la valeur minimale de -204.6 nT dans les communes de Gogogogo et Fotadrevo, avec une gamme de couleurs tirant sur le bleu et le vert. , les anomalie s négatives sont bien observé es à travers la formation sédimentaire dans les communes de Masiaboay, Beahitse et Ejeda. A et au Nord-Est de la commune de Fotadrevo, verte, sa gamme de valeur varie entre -204.0 nT à 66.8 nT. On trouve aussi un peu partout négative , si en la zone Marn es, calcaires, Kaolinite, à cause de la formation sédimentaire, on à or dans la zone B au centre dans la partie nord on trouve les cipolins probablement négative . ZONE A ZONE A ZONE B ZONE A ZONE B FIGURE 23 : CARTE SUPERPOSEE SUR LA CARTE GEOLOGIQUE DE LA ZONE En général zones A et B. formation Sédimentaire zone B se , des calcaires, des carapaces sableuses, des conglomérats, des marnes , des Tillites et des Charbons. part, la formation Cristalline zone A, est dominé e par des Gneiss, des Amphibolites, des Cipolins minéralisés et des Leptynites. Les feuilles géologiques F60 et G60 sont dominées par les Amphibolites. Au sein de ces formations, les mêmes pétrographies dont le fond géologique cristallin se propage RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 42 RESULTATS ET INTERPRETATION présentent une tendance centrale magnétique tandis périphérie , o n assiste à un e diminution de affinité magnétique. III.3-3- s magnétique s réduit au pôle a procédé à la transformation de s magnétique s t de I = -57.74° et D = - 21.35°. Elle est semblabl s magnétique s mais les pôles légèrement vers le Sud et Sud -Est avec de fortes augmentations et diminutions de la valeur du champ magnétique elles varient de -207.0 nT à 139.9 nT respectivement. Ainsi, FIGURE 24: LA CARTE DU CHAMP MAGNETIQUES REDUIT AU POLE les formes réduit au pôle deviennent plus nette s par rapport à la carte du s magnétique s. s magnétique s dont les anom alies négatives sont observées par la partie hachurée et les anomalies positives dans la partie non hachuré e lors s réduit e au pôle par la carte géologique de la zone Les deux sont en corrélation : la partie Sédimentaire de faible altitude à Ouest -à- RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 43 RESULTATS ET INTERPRETATION dire la formation dominé e par les faibles valeurs magnétique s et la partie cristalline haute -à-dire la formation dominé e par les fortes valeurs magnétique RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 44 RESULTATS ET INTERPRETATIONS e résultat magnétique dans la commune de Masiaboy et de Beahitse on trouve exception pourtant, elle est dans la zone sédimentaire car la zone sédimentaire en général pas aimantation car les roches mère sont : les argiles, des calcaires, des carapaces sableuses, des conglomérats, d es marnes, des Tillites et des charbons géologique et aussi superposé par les données BD 100 des indices mines on observent des limonites ayant une valeur de susceptibilité magnétique de 100 000 10 -6 . Car tenant compte des paramétré s des temps, des pluviométries, des températures , du vent et des pressions, ces formations subissen t des déformation s telles que altération transporter par des agents de transport exemple rivière, torrent paramètre vont dépose r on trouve des minerais de limonites. Au centre dans la commune de Gogogogo et Vohitany -dessus r car ce terrain se trouve dans une zone cristalline , en plus la carte géologique confirme que les roches mère s de la zone sont des Amphibolites, des gneiss, des granites, et des leptynites. superpose les trois données comme la carte d e réduite au pôle, la carte géologique et aussi les données BD 100 des indices miniers, on observe les cuivres, les manganèse s, les pyrites, les grenats, les corindons, les chrysolites corrélées sur les anomalies positives car tous ces minerais possèdent des éléments magnétiques . Pourtant on trouve aussi les anomalies négatives à ne pas négligé car dans cette partie centrale sur tout dans le sud -à-dire -207.0 nT. Cette anomalie fut marqué e par existence des minerais de cipolins et de Kaolinites. dans l ly anomalie négative domine car après la géologie de ce terrain, on trouve beaucoup de cipolins dans la partie Nord -Est mais superposée sur la carte, on a pu observer des cuivres, des corindons, des viscovites, à roche s porteuses de granites, de cipolins minéralisés. Dans la partie Sud-Est de la carte, on contrairement à la partie Nord -Est. positive domine car la valeur atteint le -à-dire 139.9 nT et de la zone, on observe des gneiss, des Amphibolites, et des leptynites, superposé sur la couche ier, on a pu trouver des fortes corrélations car les pyrites, les chrysolites, les manganèses sont superposées sur les anomalies positives. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 46 RESULTATS ET INTERPRETATIONS III-3-4- Le gradient vertical [19] La carte du gradient vertical sert à mettre en évidence les anomalies causées par les passe-haut qui élimine les informations de basses fréquences. Ainsi, on pourra établir une carte de la des anomalies magné tiques dans les zones. FIGURE 26: CARTE DU GRADIENT VERTICAL Dans cette carte du gradient vertical (figure 24), on a un fort contraste des valeurs sur les anomalies. Ces valeurs ont une distribution plus ou moins symétrique (valeur positive et valeur négative) par rapport à zéro. Elles suivent principalement une direction Nord-Sud, et varient entre -0.4nT/m à 0.4 nT/m. Ouest, notamment la commune de Masiaboay, Beahitse, et une partie de la commune cette zone appartient à la formation sédimentaire. Au centre, domine carla partie centrale correspond à la for mation cristalline. A exception on trouve des anomalies négatives en particulier. Dans la commune de Fotadrevo et de Gogogogo, partie Nord-Est et centre. En prospection magnétique, le calcul du gradient vertical met en évidence la formation ositives et négatives . En s magnéti ques, la carte du RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 47 RESULTATS ET INTERPRETATIONS ive observées dans cette figure 2 5. erticale montre que le gradient -à-dire la formation Sédimentaire (Ouest) et la formation cristallin e (Au centre et à Est). La superposition de la carte du gradient à la géologie confirme bien que les parties magnétiques (Gneiss, Amphibolites, Cipolins et leptynites). Par exemple dans la partie centrale (com da), on trouve des Pyrites et des Grenat. Dans la commune de Vohitany, on observe des cuivres et des chrysolites et sur la commune de Gogogogo grenat montre bien la ier at des données magnétique RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 48 RESULTATS ET INTERPRETATIONS III.3.5-Le prolongement vers le haut sources superficielles par rapport à celui des on a pris h= 300 150m de profondeur et elle met en évidence la structure du sous-sol dans les zones . FIGURE 28: CARTE DU PROLONGEMENT VERS LE HAUT La variation du champ comprise entre -150.2 nT et 54.9 nT. La carte presque les mêmes car déjà la valeur de 150 m prise arbitrairement permet de se rapprocher du model avec la réduction au pôle. Au fur et à avons une représentation approximative affinée avec le filtre de réduction au pôle . RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 50 RESULTATS ET INTERPRETATIONS Compte tenu des résultats obtenus ci -dessus : - d es résultats du calcul gradient vertical et celui du prolongement vers le haut, la formation uest sont des anomalies négatives car les minerais de Marne, carapace sableuses, calcaires, tillites et des charbons se trouvent dans la formation sédimentaire ( basse altitude). Or dans la formation cristalline pourrait être des cipolins. - l malies positives peuvent se trouver entre 0 m à 180 m en dessous de la surface et ils sont constitués par des anomalies sous forme de filons de direction SSW-NNE ons. ar le signal analytique et la dé RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 52 RESULTATS ET INTERPRETATIONS III-3-6- Le signal Analytique [21] Le signal analytique comme la réduction au pôle, permet de mettre en évidence les structures les plus magnétiques. Mais de plus, il permet de localiser les sommets de la structure. Un e caractéristique importante de ce dernier irection ntation. FIGURE 30: CARTE DU SIGNAL ANALYTIQUE Cette carte du signal analytique , permet de délimiter nettement les anomalies plus significatives différentes cartes précédentes et si on se réfère au contexte géologique de la zone, on peut dire que les anomalies de couleur rouge et rose sont des Gneiss, des Amphibolites, des Leptynites et du cipolin minéralisé s. Elle occupe presque toute la partie centrale et la partie Sud-Est en suivant une direction SSW-NNE. La gamme ne représente pas des valeurs négatives . Alors les valeurs varient , notamment de la couleur bleu au rose respectivement. (Figure 30) RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 53 RESULTATS ET INTERPRETATIONS (Figure 30), on observe que les zones qui ont les valeurs les plus élevées du signal analytique correspondent à la formation cristalline. On constate aussi la présence des Gneiss, des Amphibolites, des leptynites et des cipolins minéralisé s car ils ne dépend ent sources mais lié à positives et négative s. Les anomalies négatives auraient les valeurs les plus élevées, comme dans la carte du champ -207 nT à 139.9 [22] III-3-7-La Dé La Déconvolution Eulérienne permet de localiser les positions et la profondeur des sources respon sables des anomalies observées. On a calcul é la Dé obtenir une table de s profondeurs possibles des différentes En effet, après avoir calculé l es solu en partant de la profondeur le plus profond ce que la profond eur de la cible ait été maximale. La Dé est au pôle et elle représente la profondeur minimale et maximal quand peu attendre. En effet, alie de la source profonde et la source superficielle. De plus, on a cinq par le point bleu, la profondeur comprise entre 100 m à 140 m représentée par le point violet, la profondeur comprise e ntre 140 m à 180 m, marquée par un point le vert, la profondeur entre 180 m à 220 m représentée par le point jaune, le point rouge la profondeur supérieure à 220 obs ervé les profondeurs : 0 m 100 m et 100 m 140 m ce sont les profondeurs, lorsque on projette sur la carte les indices miniers nous pouvons trouver les cuivres, les pyrites, les grenats, les corindons. Nous pouvons dire que les anomalies positives sont des sources peu profondes, or à 140 m - Dé RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 55 DISCUSSION Discussion Cette étude a été faite dans la partie Sud -Ouest de Madagascar dans la - Andrefana, district -Ouest sur une zone de 42 km de largeur et de 65 km de longueur . Lors du traitement de données, on a enlevé le , on a obtenu le réduit au pôle intéresse afin de produire les différentes ca interprétation . : gradient : le signal évidence les anomalies positive et occupe presque la partie centrale et la partie Sud-Est de la zone . Elle est formée par des filons suivant la direction SSW- négative occupe la par tie Ouest et la partie Nord-Est. Elle est formée par des filons allongée suivant la direction SW-NE. Dans la transformation réduite au pôle, la carte obtenue est sensiblement semblable à es observations sont confirmées mais les pôle s des anomalies sont légèrement déplacés vers le Sud et Sud -Ouest pour observer les anomalies superficielles. Ainsi, les gammes de valeur varient entre -0.4 nT/m à magnétique et réduite au pôle sont localisées en profondeur. Afin de vérifier cette observation, la transformation du prolongement vers le haut à une hauteur de 150 m c'est-à-dire h=300 m, car à ce niveau le magnétomètre et le capteur de éronef volent à une hauteur de 150 m. Les résultats obtenus restent les même que ceux qui sont obtenus par les réductions au pôle. Le champ varie de -160.2 nT et 54.9 nT donc, les sources des anomalies seront à moins de 150m de profondeur ou à quelques dizaines de mètres en dessous de la surface. Pour confirmer les résultats qualitatifs, les interprétations quantitatives devront être tions ont bien été mises en évidence. Les formations qui ont une gamme de couleur allant du rouge au rose seront les minerais à forte magnétique comme les pyrites, les cuivres, les corindons, les grenats, les manganèses, car le signal analytique est indépe ndant de la direction du vecteur dessous de la surface de le sous-sol ion qualitative RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 57 DISCUSSION énoncée précédemment. Grâce au champ magnétique terrestre et à la méthode géophysique, on peut étudier les formations géologiques du sous -sol, leur nature, leur disposition. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 58 CONCLUSION Conclusion Ce travail a été faits pour étudier la corrélation entre les minerais du bloc Vohibory feu illes géologique F60 et G60 en utilisent les données magnétique s aéroportées du PGRM en 2003. Dans les huit Communes Beroy, Masiaboay, Gogogogo, Ejeda, Vohitany et Beahetse dans le District Ampanihy-Ouest et la Région Atsimo -Andrefana. Au terme de cette étude, les objectifs fixés sont en cohérence avec les résultats issus des traitements aéroportée pour la recherche des minerais, magnétiques avec la superposi ice minier DB 100 et BD 500 de FTM confirme les résultats obtenus. La disponibilité du logiciel de traitement de données Oasis Montaj de Geosoft, utilisé le en permettant de bien mener les transformations utilisées : la réduction au pôle, le gradient vertical et le prolongement vers le ignal Analytique et la D é at ive. Les résultats obtenus apportent des nouvelles informations sur la localisation des minerais. Les anomalies positives son t liée s à la formation cristalline à cause de la dominance des amphybolites tan dis que les anomalies négatives existent presque partout à cause de la présence des minerais non magnétique. La méthode magnétique aéroportée est alors une des méthodes géophysiques qui peut caractériser les structures du sous -sol avec une résolution à grande échelle est apporté de nouv eaux éléments sur la connaissance des comportements suivantes la latérale et en c'est-à-dire le magnétisme au sol pour avoir la bonne résolution de structure géologique afin de mettre en évidence le gisement de minerai présentant dans les zones. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | 59 BIBLIOGRAPHIES REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] : GROUNE D., 2009 : Analyse Magnéto -Spectrométrique des données Aérogéophysiques du Grand Fossé Pharusien (Hoggar Occidental) [2]: Tucker, R.D., Peters, S.G., Roig, J.Y. , Théveniaut, H., Delor, C, 2012. Cartes Géologique et Métallogéniques de la République de Madagascar à 1/1 000 000 Contrat principal n°1493 MdM/SG/DG/UCP/PGRM « Assistance technique pour la réalisation de la synthèse au 1 / 1 000 000 de la cartographie géologique et minière de Madagascar ». [3] : -Andrefanana. www.economie.gov.mg/atsimo-Andrefanana. [4] :JACQUES B., 1945. Etude géologique des formations cristallines de la région du Vohibory. [5] : Rapport sur le cuivre du V ohibory par A. LENOBLE (Bull des ingénieurs géologues de [6] : VOARINTSOA R. G. , 23 Décembre 2 011. « LE GREANT VERT DE LA REGION DE GOGOGOGO (SUD DE MADAGASCAR). » [7] [12] : CHOUTEAU M., 2002. Géophysique appliquée I : Cours de Magnétisme, Ecole Polytechnique de Montréal. [8] : S. FLEURY -échelle du bassin de Franceville, 2011, P 25 - 28 [9] : NAMPIONONA A ,2008. Prospection des indices de Chromite de Bepilopilo à la Latitude [10] : SMIT J., STETTLER E. et MOSTERT R., 2003. Ma gnétiques. [11] [14] : SMIT J., STETTLER E., 2004. La Méthode Magnétique Council for Geoscience, Afrique du Sud. [13] : SHOUT.H, 2001. La géophysique pour les géologues (Tome 2) Méthode de prospection magnétique, Livre [15] : RAZAFINDRANAIVO L.M., 2016. Etude du champ géomagnétique : applications Madagascar [16] : ANDRIAMANAOSOA N. V. B., 2014. magnétique à antsalova, région Melaky . RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | I BIBLIOGRAPHIES [17] : BELMIR A. et ZEKKOUR F. L., 2015. Interprétation des données aéromagnétiques de la province triasique centrale de la plateforme saharienne, i hydrocarbures. [18] : GROUNE D., 2009.Analyse Magnéto -Spectométrique des Données Aérogéophysiques du Grand Fossé Pharusien (Hoggar Occidental).» [19] : HOOD J.P., 1965. Gradient measurements in aeromagnetic surveying, Geophysics, 30. 891-902. [20] : RALAIARISOA V. A., 2006. Acquisition et traitement des données de magnétométrie et de spectrométrie gamma aéroportées à Madagascar page 22 -25. [21] : BOURNAS N, Galdeano A, Hamadou M, 2003. Interpretation of aeromagnetic map of Eartern Hoggar (Algerie) using the Euler deconvolution, analytic signal and local wavenumber methods. Journal of African sciences, vol 37 (2003) : 191-205. [22] : J. MARTINEAU-FABRE, 2003. Apport des données géophysiques aéroportées pour la révision de la carte géologique de Cayenne (Guyane française) BRGM/RP-52146-FR REFERENCESWEBOGRAPHIQUES https // www.economie.gov.mg> atsimo-andrefana consulté le 20 Novembre 2017 https // planificateur.a-contresens.net >atsimo-andrefana ampanihy Météo et climat consulté le 13 Novembre 2017 https // www.astrosurf.com/luxion/terre-champ-magnetique.html consu lté le 12 septembre 2017 https // www.champmagnetique.canalblog.com consulté le 05 octobre 2017 RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | II ANNEXES ANNEXES ANNEXE 1 - PRESENTATION DE 1. HISTORIQUE Il a des relations de travail avec des laboratoires et organismes scientifiques nationaux et internationaux. Ces relations sont concrétisées par des échanges de publications ou rapports tude toutes les 2. SERVICES - - - le Laboratoire de Géophysique Appliquée - des matériels électroniques. Il est également le détenteur officiel du temps à Madagascar. Il observations du ciel austral. ANNEXE 2 - PRESENTATION DU PROJET DE GOUVERNANCE DES RESSOURCES MINERALES (PGRM) 1. HISTORIQUE Le Projet de Gouvernance des Ressources Minérales (PGRM) est un projet rattaché au Ministère de l`Energie et des Mines de Madagascar (M.E.M). Il a pour objectif de promouvoir le secteur minier du pays, tant au point de vue commerciale, gestion qu`infrastructure. Le Sud. Il a débuté en septembre 2003 et la durée du projet est de 5 ans. 2. OBJECTIFS SPECIFIQUES - Améliorer la gouvernance et la transparence dans le secteur minier - Apporter un appui aux opérateurs artisanaux RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | III ANNEXES - Promouvoir les investissements miniers privés et la gestion décentralisée des ressources minières. - Renforcer l`infrastructure géologique et mise à jour des cartes minières. ANNEXE 3 - PRESENTATION DE FUGRO AIRBORNESURVEYS 1-HISTORIQUE le résultat de la fusion de plusieurs grandes compagnies de géophysique aéroportée : Geoterrex-Dighem, High-Sense Geophysics, Questor du Canada; World Géoscience de groupe Fugro Airborne au début de l Kevron, et certaines activités de Scintrex. Fugro travaille aussi en partenariat avec Lasa - Geomag du Bresil. Avec un personnel compose de plus de 400 personnes, Fugro Airborne Surveys opere actuellement à partir de 12 succursales reparties dans le monde entier. 2. SERVICES Fugro Airborne Surveys offre toute une gamme de systèmes magnétiques héliportés/aéroportés des données électromagnétiques, magnétiques, radiométriques, VLF, et gravimétriques. Fugro Airborne Surveys offre une gamme de services très diversifiés dans l'acquisition, le trait ement, la présentation et l'interprétation de données aéromagnétiques dans des contextes géologiques très diversifiés. Des programmes de recherche et de développement en c ours de réalisation permettent d'étendre les champs d'application de cette t echnique géophysique de base. ANNEXE 4 : APPLICATION DE LA METHODE MAGNETIQUE La prospection magnétique consiste à chercher et à localiser les roches, les formations, les sources des anomalies ou variations locales de champ magnétique mesuré. La magnétite a une susceptibilité supérieure à celle des autres matériaux ferriques et les corps magnétiques se reflètent par leur concentration. Ainsi, une faible quantité de magnétite dans une roche non magnétique peut donner une anomalie beaucoup plus importante qu'un dépôt. La magnétite est présente dans presque toutes les roches, une fraction inférieure à 1% est détectable. En général, plus une roche est basique, plus la teneur en magnétite est importante donc plu s la susceptibilité est élevée. RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | IV ANNEXES Détection directe Gisement de fer, de minerais à magnétite et se trouvent dans les roches ultrabasiques) Nickel associé à des roches basiques ou ultrabasiques Minéralisation généralement associée à d es structures (failles, plissements, intrusions) re obligé de forer ou de creuse Exploration pétrolière Etudes de bassins sédimentaires à partir des anomalies causées par des structures du socle et détection indirecte : pièges structuraux (failles, plis) RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | V TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES REMERCIEMENTS ...... i LISTE DES FIGURES ...... iii LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES ACRONYMES ...... vi SOMMAIRE ...... iv INTRODUCTION ...... 1 CHAPITRE I : ...... 2 I.1- Contexte général ...... 2 I.1-1- Contexte géographique ...... 2 I.1-2- Contextes hydrologique et climatique ...... 4 I.1-3- Aspects socio-économiques de la région : ...... 8 I.2- Généralités sur la géologie du bloc Vohibory ...... 10 I.2-1- Gneiss ...... 14 I.2-2- Leptynites...... 14 I.2-3- Amphibolites ...... 14 I.2-4- Cipolins ...... 15 CHAPITRE II : RAPPELS THEORIQUES SUR LA METHODE MAGNETIQUE...... 14 II.1- LE CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE OU GEOMAGNETIQUE : ...... 16 II.1-1- Origine du champ géomagnétique ...... 16 II.1-2- Les composantes de champ magnétique terrestre ...... 18 II.2- ...... 21 II.2.1- Notion du magnétisme ...... 21 II.2.1.1- ...... 21 II.2.1.2- Moment magnétique ...... 22 II.2-1-3- ...... 22 II.2-1-4- Susceptibilité magnétique ...... 23 II.3- ...... 24 II.3-1- Aimantation des roches ...... 26 II.3.2- Induction magnétique ...... 26 RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | VI TABLE DES MATIERES II.3-3- ANOMALIE MAGNETIQUE ...... 27 II.3-3-1- ...... 27 II.3-3-2- ...... 29 II.4- nétiques ...... 30 II.5- Les type de champ magnétique ...... 30 II.5-1- Le champ magnétique total ...... 31 II.5.2. Le champ normal (IGRF) ...... 31 ...... 31 ...... 31 II.5-5- ...... 32 II.5-5-1 Le gradient vertical ...... 32 II-5-5-2- Les prolongements ...... 33 II-5-5-3- le prolongement vers le bas : ...... 34 II.5-6- ...... 35 II.5-6-1- Le signal analytique ...... 35 II.5-6-2- ...... 36 CHAPITRE III : TRAITEMENTS DES DONNEES RESULTATS ET INTERPRETATIONS ...15 III.1- TRAITEMENTS DES DONNEES ...... 37 III.1-1- Les filtres du champ magnétique [20] ...... 37 III.1-2- Réduction au pole ...... 37 III.1-3- Dérivée verticale du champ magnétique ...... 37 III.1-4- Dérivée verticale seconde du champ magnétique ...... 38 III.1-5- Signal analytique ...... 38 III-2- Logiciel de traitement des données ...... 38 III.3- Résultats et interprétations ...... 40 III.3.1-Etude du champ magnétique total ...... 40 III.3.2- ...... 41 III.3-3- ...... 43 III-3-4- Le gradient vertical ...... 47 RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | VII TABLE DES MATIERES III.3.5-Le prolongement vers le haut ...... 50 III-3-6- Le signal Analytique ...... 53 III-3-7- ...... 55 Discussion ...... 57 Conclusion ...... 59 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ...... I REFERENCESWEBOGRAPHIQUES ...... II ANNEXES ...... III RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Page | VIII INTERPRETATION DES DONNEES AEROMAGNETIQUES REGION ATSIMO ANDREFANA, SUD DE MADAGASCAR. Résumé Les levés magnétiques aéroportées ont été réalisées dans le Sud de Madagascar, District Ampanihy-Ouest, Région Atsimo -Andrefana, bloc Vohibory feuilles géologique F60 et G60 par Fugro Ltd en 2003. Les traitements ont été faits avec le logiciel Oasis Montaj de Geosoft et présenté cartographiquement avec le logiciel ArcGIS. Notre objectif est d e corréler les résultats des mesures obtenus par la méthode magnétique aéroportée au contexte géologique Vohitany, Beahetse et Gogogogo. Les minerais fortement magnétiques produisent des an omalies positives et les minerais faiblement magnétiques produisent des anomalies négatives. Elles font la forme des filons allongés et de direction NNW -SSE. Dans la formation cristalline les profondeurs des minerais se situant entre 0 à 180 m. Cette étude méthode sismique ou gravimétrique ou électrique, pour bien confirmer les résul tats obtenus . Mots clés : Région Atsimo - aéroportée . ABSTRACT The airborne magnetic surveys have been achieved in the South of Madagascar, Ampanihy- West District, Region Atsimo-Andrefana, block Vohibory leaves geological F60 and G60 by Fugro Ltd in 2003. The treatments have been made with the software Oasis Montaj of Geosoft and have been presented cartographically with the software ArcGIS. Our objective is to correlate the results of the measures gotten by the airborne magnetic method to the geological context of the survey zone: Beroy, Fotadrevo, of Antaly, Masiaboay, Ejeda, Vohitany, Beahetse and Gogogogo. The greatly magnetic ores produce the positive anomalies and the weakly magnetic ores produce negative anomalies. They make the shape of the stretched out veins and NNW-SSE direction. In the crystalline formation the depths of ores being located between 0 to 180 m. This survey shows us the importance of the airborne magnetic method to the mining exploration It would be interesting to do detailed works, as method magnetism to soil or seismic or gravimetric or electric method, to really confirm the gotten results. Keywords: Atsimo-Adrefana region, District of Ampanihy, Block Vohibory, airborne magnetic Prospecting. Nombre de pages : 59 Nombre de figures : 32 Nombre de tableaux : 04 Rapporteur : Impétrant : Professeur: Titulaire RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noel RASOANAIVO Andrianantenaina Rija Email : [email protected] Tel : 033 21 303 23 / 034 61 840 79 Email : [email protected]