Nouvelles Méthodes De Cartographie Sur Le Socle Protérozoïque Du Sud De Madagascar
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Nouvelles méthodes de cartographie sur le socle protérozoïque du Sud de Madagascar. Nature et géométrie de la croûte continentale d’un domaine orogénique en convérgence, implications économiques. Elisa Brice Randrianasolo To cite this version: Elisa Brice Randrianasolo. Nouvelles méthodes de cartographie sur le socle protérozoïque du Sud de Madagascar. Nature et géométrie de la croûte continentale d’un domaine orogénique en convér- gence, implications économiques.. Géologie appliquée. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. Français. tel-00404948 HAL Id: tel-00404948 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00404948 Submitted on 20 Jul 2009 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. i SOMMAIRE Introduction et but de ce travail .......................................................................................1 A- Evolution géologique et géodynamique de Madagascar, Synthèse ..........................3 1- Histoire tectonique du Gondwana ...............................................................................4 2- L’orogenèse Est-africaine (EAO), les différents modèles de paléoplaques ................5 2.1 - Modèle de Stern et al., 1994-2007.......................................................................5 2.2- Modèle de Shackleton, 1996 ................................................................................6 2.3- Modèle de Muhongo et al., 2003..........................................................................7 2.4- Modèle de Meert et al., 2003 - 2008.....................................................................8 2.5 - Modèle de Boger et al., 2004.............................................................................10 2.6 - Modèle de Collins et al., 2005 - 2007................................................................10 3- Le socle précambrien de Madagascar........................................................................13 3.1- Les cycles orogéniques.......................................................................................13 3.2- Les grands ensembles litho tectoniques..............................................................17 3.2.1- Les ensembles Archéens..............................................................................20 3.2.1.1- L’ensemble Antongil ...........................................................................21 3.2.1.2- L’ensemble Antananarivo....................................................................21 3.2.1.3- Les ensembles mafiques et ultramafiques, l’unité de Tsaratanana......23 3.2.2- La ligne de Suture de Betsimisaraka ...........................................................25 3.2.3- Les ensembles supposés allochtones ...........................................................25 3.2.3.1- Nappe de Bemarivo .............................................................................25 3.2.3.2- Nappe d’Itremo - Ikalamavony.............................................................25 3.2.3.3- Nappe du Vohibory .............................................................................26 3.2.4- L’ensemble granulitique Sud, l’Androyen et l’Anosien..............................27 3.3- Zones de cisaillement lithosphériques................................................................30 4- Les événements tectono-magmatiques post-500 Ma à Madagascar.........................33 4.1- Les événements tectoniques post-500 Ma..........................................................33 4.1.1- L’ouverture du canal de Mozambique, les bassins sédimentaires malgaches ................................................................................................................................33 4.1.2- La séparation Inde-Madagascar...................................................................35 4.1.3- L’Extension du Néogène à l’actuel .............................................................37 4.2- Le système volcanique........................................................................................39 4.2.1- Les provinces magmatiques du crétacé supérieur (turonien, 96 Ma et campanien, 65 Ma).................................................................................................41 4.2.2- Le volcanisme du Néogène..........................................................................42 B- Cartographie géologique par intégration, traitement et analyse des données ......45 1- Géomatique et Système d’Information Géographique (SIG)....................................46 1.1- Systèmes de référence cartographiques..............................................................46 1.1.1- Géoïde de référence.....................................................................................46 1.1.2- Ellipsoïde de référence ................................................................................46 1.1.3- Projections cartographique, critères de choix..............................................49 1.1.3.1- Projection conique ................................................................................50 1.1.3.2- Projection cylindrique...........................................................................51 1.1.3.3- Projection plane ....................................................................................51 1.1.4- Les systèmes géodésiques de référence utilisés à Madagascar ...................51 1.1.4.1- Système géodésique de référence WGS84 ...........................................52 1.1.4.2- Système géodésique de référence Tananarive 1925.............................54 1.2- Cartographie sous S.I.G. (Système d’Information Géographique) ...................55 1.2.1- Modélisation et représentation des entités...................................................55 1.2.1.1- Mode raster...........................................................................................56 ii 1.2.1.2- Mode vecteur ........................................................................................56 1.2.2- Gestion en base de données.........................................................................57 1.2.2.1- Base de données alphanumériques .......................................................57 1.2.2.2- Base de données géographiques ...........................................................58 1.2.3- Géo portail ou Webmapping.......................................................................58 3.1- Cartes géologique et topographique ...................................................................63 3.2- Données de terrain..............................................................................................65 4.1- Données électromagnétiques terrestre ................................................................69 4.2- Réflectance des minéraux, des roches et des sols...............................................70 4.3- Traitement des données et interprétations géologiques préliminaires................72 4.3.1- Les images acquises (ortho-images Landsat 7TM) .....................................72 4.3.2- Les traitements préalables ...........................................................................74 4.3.2.1- Mosaïque ..............................................................................................74 4.3.2.2- Résolution radiométrique et résolution spatiale des images................75 4.3.3- Analyse en composante principale (ACP)...................................................76 4.3.4- Analyse des bandes en composantes principales : CP10 – CP40 - CP61....77 4.3.4.1- Morpho-structures régionales ...............................................................77 4.3.4.2- Extraction de domaine lithologique et des trajectoires de foliation ....82 4.3.5- Extraction de discontinuités-images par analyse de la bande CP10............84 4.4- Conclusions Intermédiaires ................................................................................88 5- Recherche de nouvelles méthodes et représentations cartographiques par analyse géostatistique des levers structuraux..............................................................................89 5.1- Analyse spatiale de la répartition des angles de pendage...................................89 5.2- Analyse spatiale de l’horizontal du plan et de la direction du pendage .............91 5.3- Analyse géométrique des trajectoires de foliation..............................................94 5.4- Précision des limites des zones de cisaillement..................................................96 5.5- Conclusions intermédiaires.................................................................................98 6- Analyse de données géomorphologiques ..................................................................99 6.1- Le Modèle Numérique de Terrain ......................................................................99 6.2- Traitement des données et interprétations géologiques préliminaires................99 6.2.1- Les données acquises...................................................................................99 6.2.2- Analyse géomorphologique régionale.......................................................103