Les Pegmatites D'antsirabe- Betafo : Axe Vavavato

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES MENTION : SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’ENVIRONNEMENT

MEMOIRE Pour l’obtention du Diplôme de Master II en Sciences de la Terre (Parcours : Ressource minérale et environnement)

LES PEGMATITES D’ANTSIRABE- BETAFO :

AXE VAVAVATO-MAHAIZA-SAHATANY,

ET LES MINERALISATIONS ASSOCIEES.

Soutenu publiquement le 1er mars 2019 par: SEDRA Membres de jury : Président : Mme RAHANTARISOA Lydia Maître de conférences Rapporteur : Mr RALISON Bruno André Noël Maître de conférences Examinateur : Mme RASOAMALALA Vololonirina Maître de conférences

REMERCIEMENTS

Je ne saurais commencer mon ouvrage sans adresser ma gratitude et mes précieux remerciements à :

 Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Professeur Titulaire, Doyen de la Faculté des Sciences, d’avoir autorisé la soutenance de ce mémoire.

 Monsieur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred, Maître de Conférences, Responsable de la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement, d’avoir accepté la présente soutenance de mémoire.

 Madame RAHANTARISOA Lydia Maître de Conférences, Enseignant-Chercheur à la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement, qui a bien voulu présider ce présent mémoire. Ces conseils, son observation mène à terme ce travail.

 Monsieur RALISON Bruno André Noël Maître de Conférences, Enseignant- Chercheur à la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement, pour nous avoir appuyé financièrement et d'être mon rapporteur, dont la disponibilité, la patience, et les conseils avisés, m’a permis d’aller jusqu’au bout de ce mémoire.

 Madame RASOAMALALA Vololonirina, Maître de Conférences, Enseignant- Chercheur à la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement , d’avoir porté un intérêt à mon travail et d’avoir bien voulu être l'examinateur de ce mémoire.

 Nous tenons à remercier cordialement tous ceux qui ont de près ou de loin, ont contribué à l’élaboration de ce mémoire, les mineurs locaux qui ont fourni les échantillons, les enseignants, plus particulièrement à tout le personnel au sein de département Sciences de la terre.

 Enfin mais qui n'est pas la moindre, ma remerciement s’adresse à tous les personnels de laboratoire au sein Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement, l’achèvement de ce mémoire sera le témoin de notre solidarité.

 Ma mère : RAHARIMALALA Pascaline qui a veillée sur moi, m’a encouragée et m’a soutenue spirituellement et matériellement pendant vingt-cinq ans d’études.

SOMMAIRE

Remerciements ...... i Sommaire ...... ii Liste des figures ...... iv Liste de tableaux ...... v Listes des annexes ...... vi Glossaire ...... x Liste des abreviations ...... ix INTRODUCTION ...... 1 PARTIE I: GENERALITES I-1 Socle cristallins ...... 2 I-2 Les pegmatites ...... 4 I-2-1 Définition ...... 4 I-2-2 Genèse des pegmatites ...... 4 I-2-3 Cristallisation des pegmatites ...... 6 I-2-4 Forme et structure interne des pegmatites ...... 7 I-2-5 Classification des pegmatites ...... 8 I-3 Les Principaux champs de pegmatites à Madagascar ...... 10 PARTIE II: MATERIELS ET METHODES II-1 Matériels ...... 13 II-1-1 Localisation de la zone d’étude ...... 13 II-1-2 Materiel ...... 14 II-2 Methodologie ...... 17 II-2-1 Bibliographie ...... 17 II-2-2 Les levers de terrain ...... 17 II-2-3 Les travaux de laboratoire ...... 17 PARTIE III: RESULTAT ET INTERPRETATION III-1 RESULTAT MACROSCOPIQUE ...... 20 III-1-1 Pétrographie des unités géologiques ...... 20 III-1-2 Pétrographie sur les roches encaissantes des pegmatites ...... 21 III-1-3 Pegmatite d’Itongafeno à Tsaramanga ...... 23 III-2 RESULTAT MICROSCOPIQUE ...... 28 III-2-1 Le Champ pegmatitique de Tokambohitra ...... 28

III-2-2 Pegmatite de Tsarafara ...... 29 III-2-3 Pegmatite de Manjaka ...... 31 III-2-4 Pegmatite d’Ambatofotsy ...... 33 III-3 ETUDES DES MINERAUX ASSOCIEES AUX PEGMATITES ...... 37

III-3-1 Groupe de beryl Be3Al12(Si6O18) ...... 37 III-3-2 Le Gisement de Tsaramanga ...... 39 III-3-3 Genèse du Béryl ...... 41 III-3-4 Groupe de tourmaline ...... 42 III-3-5 Les Gisements de Sahatany ...... 43 III-3-6 Genèse des Tourmalines ...... 44 PARTIE IV : DISCUSSION CONCLUSION ...... 50 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ...... 51

iii

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Subdivision du socle cristallin malgache d’après les résultats de ROIG J.Y., 2012 ...... 3 Figure 2: Structures des pegmatites Madagascar ...... 7 Figure 3: Répartition des pegmatites malgaches, Pezzota 2012 ...... 11 Figure 4: Localisation géographique de la région Betafo -Antsirabe ; ...... 13 Figure 5: Carte d’échantillonnages et Formation géologique de la zone d’étude...... 15 Figure 6:Organigramme adoptée pour la réalisation du travail ...... 20 Figure 7: Enclave basique affectée au granite de Vavavato et granite de type Ilaka ...... 20 Figure 8: coulées volcaniques ...... 20 Figure 9: Granite de Vavavato avec crête en dent de scie ...... 22 Figure 10: Affleurement de pegmatite ...... 24 Figure 11: Coupe géologique de la carrière de Tsaramanga ...... 25 Figure 12: Modèle de la mise en place de la pegmatite ...... 25 Figure 13: Microphotographie du contact tourmaline quartz ...... 28 Figure 14: Microphotographie du contact encaissant et pegmatite ...... 29 Figure 15: Microphotographie montrant l’association minéralogique de la zone II ...... 30 Figure 16: Microphotographie montrant la Zonation du pegmatite ...... 30 Figure 17: Filon interstratifié ...... 31 Figure 18: Microphotographie de la zone intermédiaire ...... 31 Figure 19: Microphotographie de la zone intermédiaire du pegmatite au microscope polariseur ...... 32 Figure 20: Microphotographie de la zone intermédiaire du pegmatite au microscope polariseur ...... 32 Figure 21: Affleurement d’Ambatofotsy...... 34 Figure 22: Minéraux lithique d’Ambatofotsy ...... 34 Figure 23: Microphotographie du perthite au LPA ( photo : Mackenzie) ...... 34 Figure 24: Microphotographie du perthite au LPA de Vavavato ...... 34 Figure 25: Béryl bleu de Tsaramanga (qualité gemme) photo Mineur local ...... 39 Figure 26: Coupe géologique de la carrière de Tsaramanga ...... 40 Figure 27: Association minérale à la carrière de Tsarafara ...... 43 Figure 28: structures de la pegmatite à tourmaline ...... 44 Figure 29: Pegmatite de nature calco-alcaline ...... 46 Figure 30: Pegmatite potassique avec du béryl bleu ...... 47 Figure 31: pegmatites sodolithique minéralisée en Triphane et schorl ...... 47

LISTE DE TABLEAUX Tableau 1: Cristallisation des pegmatites ...... 6 Tableau 2: Résumé de la classification de P. Cerny ...... 9 Tableau 3: liste des echantillonages ...... 37 Tableau 4: Caracteristique de beryl ...... 37 Tableau 5: Caractéristiques des tourmalies ...... 42 Tableau 6: Provenances et inclusions des tourmalies ...... 45

LISTES DES ANNEXES

ANNEXES I :Quelques minéraux du carrière de Tsaramanga

ANNEXES II :Les principaux champs de pegmatites a Madagascar

ANNEXES III :Les espèces de tourmalines

GLOSSAIRE Aigue-marine: variété bleu de béryl. Normalement, le terme «aigue-marine» est utilisé pour les variétés bleu transparent gemme destiné à la taille. Héliodore :variété jaune doré de béryl. Ce terme est utilisé pour des cristaux gemmes destinés à la taille pour la joaillerie. Allanite: groupe de minéraux silicatés d’aluminium et de fer à éléments dits «terres rares». Ambligonite: phosphate de lithium, de sodium et d’aluminium avec du fluor. Minéral particulièrement présent dans les pegmatites à phosphate de Madagascar. Améthyste : variété violacée de quartz. Ægyrine: silicate de sodium et fer présent en cristaux prismatiques noirs dans certaines pegmatites de Madagascar. Bastnaésite: groupe de minéraux contenant les éléments appelés «terres rares». Il s’agit de carbonates contenant aussi du fluor apparaissant sous forme de gros cristaux jaunâtres dans certaines pegmatites de Madagascar. Bétafite: Minéral faisant partie du groupe des pyrochlores. Oxyde de calcium, sodium, uranium, titane, niobium et tantale qui forment dans les pegmatites de Madagascar des cristaux octaédriques pesant parfois jusqu’à plusieurs kilos. Cavités miarolitiques: cavités naturelles dans les filons pegmatitiques, appelés aussi cryptes à cristaux dans la littérature ancienne. Les cavités miarolitiques sont souvent indiquées comme « poches » par les exploitants miniers. Elles sont quelquefois partiellement ou complètement remplies d’argile d’origine hydrothermale, souvent appelée « menaka » par les exploitants malgaches. Chrysobéryl: oxyde de béryllium et aluminium. Ce minéral se présente souvent dans les pegmatites de Madagascar en cristaux gemmes, verts ou semi-gemmes dans la variété « œil de chat ». Dyke: terme général pour indiquer des filons de roches granitiques, pegmatitiques ou plus généralement intrusives. Eléments atomiques majeurs: Si-silicium, Al-aluminium, Na-sodium, K-potassium, Ca-calcium, Ti- titane, Fe-fer, Mg-magnésium, P-phosphore. Ce sont les constituants chimiques majeurs des minéraux les plus communs que l’on trouve dans les roches. Eléments atomiques en faible concentration: la plupart des éléments chimiques après ceux nommés ci-dessus sont présents en faible concentration dans les roches. Cependant, dans les filons pegmatitiques, ils peuvent constituer des espèces minéralogiques rares et importantes. Parmi les éléments en faible concentration les plus connus, on peut citer: Li-lithium, B-bore, Be-béryllium, Cs-césium, Rb-rubidium, Nb-niobium, Ta-tantale, W-tungstène, etc.

vii

Terres Rares: groupe d’éléments atomiques présents normalement en très faible concentration dans les roches. ils peuvent parfois former des minéraux typiques dans les pegmatites. Parmi les groupes de terres rares, on peut rappeler ceux associé au La-lantanium et au Ce-cérium. Le Y- yttrium et le Sc-scandium sont 2 éléments chimiques souvent associés aux terres rares. Euxénite: oxyde complexe d’yttrium, de terres rares, d’uranium, de niobium, de tantale, de titane, etc. Ce minéral est souvent présent dans les pegmatites de Madagascar en gros amas de cristaux noirs bien formés. Pertites: terme utilisé pour le microcline (feldspath) avec des caractéristiques d’inclusions orientées d’albite (plagioclase). Granitoïdes: roche intrusive à gros grains similaire au granite. Hambergite: Rares borates de béryllium, présent en cristaux blancs transparents dans plusieurs pegmatites de Madagascar. Kaolin: mélange de plusieurs minéraux silicates hydratés d’aluminium (argiles). Ce minéral est dérivé souvent de l’altération des feldspaths des pegmatites. Kaolinisation: processus d’altération du feldspath qui en se transformant conduit à la formation du kaolin. Kunzite: variété rose des spodumènes, silicates de lithium et d’aluminium. Lépidolite: Minéral appartenant au groupe des micas. La lépidolite est caractérisée normalement par une couleur rose ou violacée plus ou moins foncée. Phlogopite: minéral du groupe de micas. Silicate d’aluminium et magnésium. Biotite: minéral du groupe de micas. Silicate d’aluminium et fer. Muscovite minéral du groupe de micas. Silicate d’aluminium et potassium. Monazite: phosphate de Cérium. La monazite forme souvent des gros cristaux de couleur marron, rouge dans les pegmatites de Madagascar. Samarskite: oxyde complexe d’yttrium, de terres rares, de niobium, etc. Santa-Maria: variété d’aigue-marine d’une couleur bleue très foncée. La Santa-Maria est considérée comme la variété la plus recherchée de béryl bleu. Scapolite: groupe de minéraux silicates de sodium et d’aluminium, présent quelquefois dans les pegmatites de Madagascar. Spodumène: silicate de lithium et d’aluminium appartenant au groupe des pyroxènes. Les variétés rose (kunzite) et verte (hiddénite) du spodumène sont importantes pour la gemmologie. Structures graphiques: Les structures graphiques sont des associations de deux minéraux communs dans les roches pegmatitiques. Par exemple, le quartz fumé peut être présent avec des inclusions

viii

régulières dans le feldspath potassique et sur une surface assez grande, les inclusions de quartz rappellent des écritures des ancêtres. Des structures similaires sont parfois présentes aussi entre le quartz et la tourmaline noire, le quartz et des micas, le quartz et le grenat, etc. Thortveitite: silicate rare de scandium et d’yttrium. Shorlite: groupe de minéraux silicatés contenant du bore et de l’aluminium, communs dans les roches pegmatitiques. Parmi les tourmalines, la shorlite (contenant le fer) est la plus commune et se présente en cristaux noirs. Parmi les groupes de tourmaline, les autres espèces communes à Madagascar sont la dravite, l’elbaite et la liddicoatite. Dravite: minéral du groupe de la tourmaline contenant du sodium et du magnésium. Cette espèce de tourmaline est souvent appelée « magnésium » par les exploitants miniers malgaches. Elbaite: minéral du groupe de la tourmaline contenant du sodium et du lithium. L’elbaite forme souvent de cristaux exceptionnels de toutes couleurs, ils ont souvent une grande valeur économique. Les variétés des couleurs ont des appellations différentes : par exemple indigolite (bleu), rubellite (rouge), acroïte (incolore), tsilaisite (jaune vert), etc. Lithinifère: adjectif utilisé pour des minéraux contenant le lithium. Triplite: phosphate de manganèse contenant du fluor. Typique de certaines pegmatites à phosphate de Madagascar. Xénotime: phosphate d’yttrium.

LISTE DES ABREVIATIONS

Amp : Amphibole Ab : Albite Ap : Apatite B.R. G. M : Bureau de Recherches Géologique et Minières Bt : Biotite GPS : Global Position System Ga : Giga année Ma : Million d’année FTM : Foibe Taosarintanin’i Madagasikara LPA : Lumière Polarisé Analysé LPNA : Lumière Polarisé Non Analysé Mc : Microcline Msc: Muscovite Or : Orthose PGRM: Projet de Gouvernances des Ressources Minérales Pl : Plagioclase Qtz : Quartz R.N : Route Nationale S.Q.C : Schisto-Quartzo-Calcaire S.Q.D: Schisto-Quartzo-Dolomitique SIG : Système d’Information Géographique Tm : tourmaline

INTRODUCTION

Dans le monde des activités minières : il est temps de se tourner vers les gisements des pegmatites, la grande variété des minéraux, leurs potentiels gemmifères ainsi que les besoins industriels joue un rôle très important dans le développement économique de notre pays. A l’exception des champs d’Ampandramaika-Malakialina et de Tsaratanana, le champ pegmatitique d’Antsirabe-Betafo occupe le mieux des réserves de règne minéral tel que les béryls bleu, les tourmalines polychromes, les cristaux, même les spodumènes (Pezzota, 2001).

Durant leurs travaux : Rantoanina et Noiset, 1962 révisé par Bésairie, 1963 ont déclaré qu’aucun gisement n’a été confirmé entre granite de Vavavato. Au terme de pegmatite il y a beaucoup plus d’études, mais la descente sur terrain est le seul moyen de précision.

La plupart des mémoires antérieurs s’intéresse beaucoup aux travaux de laboratoires. Dans le domaine de la géologie les travaux de terrain mènent vers les découvertes de nouveaux gisements et l’identification exacte des affleurements y compris les orientations et les profils.

Ce présent mémoire s’intitule : «les Pegmatites d’Antsirabe- Betafo et les minéralisations associées. Axe Vavavato-Mahaiza-Sahatany » .L’objectif de ce travail consiste à l’expliquer les facteurs de minéralisations relative aux pegmatites. Le principe consiste à : -faire des descriptions, des études pétrographiques macroscopique et microscopique sur les pegmatites en surface. -faire des analyses, des mesures, et des études de profil des gisements de pegmatites sur les carrières locales. -confectionner des lames minces et présenter l’étude minéralogique des zones intéressantes. L’élaboration du plan suivant nous permet d’identifier les objets metallotectes. Ce travail est composé de quatre parties : la première partie est consacrée à la généralité du sujet .La seconde partie se rapporte sur les matériels et méthodes. La troisième partie concerne les résultats et les interprétations. La quatrième et dernière partie touche les principaux gemmes et minéraux associées à des pegmatites locaux.

PARTIE I : GENERALITES

I-1 Socle cristallins

Les deux tiers de la superficie de Madagascar sont formées de socle cristallin daté de précambrien. La première classification de ce socle cristallin Malgache (Bésairie, 1964-1973) qui a été définies dans le Sud de l’Ile, à l’issue de l’orogenèse majeure datée de 2600Ma, retiennent trois grands systèmes: le système Androyen, le système du graphite, le système de Vohibory. Ensuite Hottin, 1976 ; Vachette, 1977 ; Razafinimparany, 1978 ; Collins et al. 2001 ont arrangé chronologiquement le modèle lithostratigraphie, puis jusqu'à ce moment-là chaque ouvrage ne s’intéresse qu’à sa zone d’étude. Alors on choisit les travaux de Roig, 2012 :

Le socle malgache est subdivisé en six domaines :

Domaine de Bemarivo, domaine d’Antananarivo, domaine d’Antongil/Masora, domaine d’Ikalamavony et sous- domaine Itremo, domaine Androyen-Anosyen, domaine de Vohibory (Figure 1)

La zone d’étude appartient au domaine d’Antananarivo. Elle se trouve dans la carte géologique de feuille d’Antsirabe N49 et N 50 Manandona.

I-1-1 Domaine d’Antananarivo Le Domaine d’Antananarivo d’âge Néoarchéen est composé d’orthogneiss et de paragneiss allant de faciès schiste vert à granulitique. Les gneiss du Néoarchéen sont divisés en unités supracrcustales : le Groupe de Vondrozo au Sud et le Groupe de Sofia au Nord, et en orthogneiss regroupés au sein de la Suite de Betsiboka et présentant de granite-monzonite (type Betsiboka) et des faciès plus basiques de composition tonalite-granodiorite (type Moramanga). En plus de ces unités, trois grandes ceintures synformes de schistes et de gneiss basiques, d’âge Néoarchéen à Paléoprotérozoïque (2,70-2,48 Ga), sont regroupées au sein du Complexe de Tsaratanana : la ceinture de Bekodoka-Maevatanana, celle d’Andriamena et celle de Beforona. Ces évènements majeurs du Néoarchéen sont responsable de la création du Craton du « Greater Dharwar » (Roig J.Y., 2012).Le sous-domaine de l’Itremo fait partie du domaine d’Antananarivo.

44° 48°

14° 14°

18°

ZONE D’ETUDE

22° 22°

44° 48°

Figure 1: Subdivision du socle cristallin malgache (Roig J.Y., 2012)

I-2 Les pegmatites

I-2-1 Définition

Les pegmatites sont des assemblages de minéraux acides caractérisés par leur taille élevées et leur forme automorphe. Ils se présentent classiquement sous la forme d’un amas allongé, plus ou moins lenticulaires ou filoniens, mise en place dans un encaissant des roches variées mais le plus souvent métamorphiques (gneiss et micaschistes mais aussi migmatite ou roches éruptives). Vis-à- vis de cet encaissant, leur gisement peut être concordant ou sécant (assimilable à un dyke).Leurs évolutions tectoniques postérieure entrainent certains déformation (plis) et plus ou moins fortement cataclasées.

I-2-2Genèse des pegmatites

Suite à la formation des socles cristallins de Madagascar, La plupart des champs pegmatitiques malgaches se sont formés à la fin de « l’Evénement Pan-Africain », entre 480 et 525 Ma. (Pezzota, 2001).

Un modèle de processus de formation des pegmatites peut être formulé comme suit : Au niveau d’un matériel parental d’origine mantélique ou cristal, une partie du globe est soumise par une condition thermodynamique adéquate. La couche devient fondue partiellement, le produit obtenu s’appelle magma et l’ensemble du processus défini la fusion partielle. Du fait de changement de propriété rhéologique et du contrainte local : le magma migre vers la surface en constituant la sous-bassement cristallin, au cours de cet étape, deux cas sont possible : si le magma arrive directement à la surface proprement dit, ils sont à l’origine des roches volcaniques, par contre si les magmas sont piégés, ils se cristallisent sous forme de masses granitoïdes illustrés comme les granites. Pendent la migration ou l’éruption du magma la processus se met en relation avec la composition chimique, le caractère et la structure d’édifices.

Au cours du phénomène de cristallisation : l’évolution de la chambre magmatique suit la loi de la cristallisation fractionnée .Le mécanisme d’intégration des éléments chimiques du magma primitif suit l’ordre suivant : -une phase liquide instable qui sera le magma de l’étape suivante du fractionnement. -Une phase solide stable apte à se cristalliser : composée des éléments courants à savoir : Si, Al, K, Na, Ca, Fe, Mg,… (Exemple : plagioclases, feldspaths potassiques, amphiboles, pyroxènes, quartz, micas). Cependant les éléments chimiques en faible proportion ou éléments rares comme : Li, B,

Be, P, Cs, Rb, Nb, Ta, W, Bi, etc. ne sont pas intégrés dans le groupe cristaux des minéraux précédents, ces éléments sont concentrés sur le magma de fin fractionnement. Au terme des éléments rares : ils ont une grande cinétique de diffusion, de solubilité tendent à se déplacer vers la périphérie des roches néoformées tels que les masses granitiques.

Enfin, ce magma tardif riche en éléments rares cristallisent et génèrent les pegmatites. Au bout de cet étape, la structure porhyroblastique définit un caractère commun aux Pegmatites par contre, l’abondance des minéraux accessoires, la structure interne et l’influence des conditions physico-chimiques au cours de la cristallisation sont à l’origine des variétés de pegmatite.

Au moment du stade final la cristallisation : la mobilisation des fluides entrainent un grand changement des minéraux constitutifs.

 Autre théories

Lors du processus de la montée et de la formation des intrusions magmatiques : la solubilité des gaz du magma diminue. Les gaz, avec les bulles libres s’échappent et se concentrent sur les parties supérieures de l’intrusion ou de ces apophyses : c'est-à-dire dans le domaine de diminution de température et de pression. La concentrée des volatils et le développement des foyers de magma à pegmatite ont lieu. Les fluides minéralisateurs présentent une grande fusibilité et une faible viscosité des bains et des solutions, caractérisée par une cristallisation lente puis provoque la formation des grands cristaux. L’augmentation de quantité de composé volatiles et des éléments rares crée les conditions pour une meilleure différenciation de la cristallisation, ainsi que le développement des minerais rares et des processus de remplacement.

I-2-2-Cristallisation des pegmatites

A l’égard du changement des facteurs thermodynamiques Fersman en 1952 a formulé comme suit les différentes phases de cristallisation des pegmatites

Tableau 1: Cristallisation des pegmatites

Intervalle de Phases Appellation d’André Fersman température de Minéraux caractéristique Caractéristique particulières cristallisation Phase B La cristallisation est a bordure Epimagmatique 800-700°C Grenat-magnetite ou type I extérieure Pegmatitique ou Quartz-feldspath-minéraux de Riche en titane, niobium-colombite Phase C ou type II 700-600°C graphique terres rares terres rares Phase D-E Quartz-feldspath-tourmaline- - Pegmatoide 600-500°C Ou type III-IV topazes –muscovite Riche en wolfram-bismuth- Albites-minéraux à lithium – désagrégation de feldspath Hypercritique Phase F-G ou type V-VI 500-400°C terres rares potassique et substitution par l’albite, le quartz, le mica Hydrothermale-haute 400-300°C Cuivre-aluminium-or - -moyenne 300-200°C Plomb-zinc Phase H -basse 200-100°C Zéolites Phase hypergène 100-50°C Mercure-antimoine

I-2-3-Forme et structure interne des pegmatites

L’étude structurale consiste à donner une idée sur l’importance du mode de gisement et connaitre la minéralisation (figure 2). A la fin de la cristallisation, il est nécessaire d’identifier la forme de la pegmatite tout entière. Comme son nom l’indique : les lentilles se réfèrent au mode de gisement qui peut être un dyke (vertical ou horizontal) par rapport à l’encaissant : elle est à la fois discordante mais aussi concordante pouvant atteindre à cinquantaine de mètres de long sur des dizaines de mètres de large. Les amas désignent l’extension du premier en masse très volumineux. Les structures internes de la pegmatite font l’objet d’études lors d’une exploitation de la gemme. En 1966 : Bésairie a signalé que les cristaux de béryl de grandes tailles apparaissent entre les deux zones I et II chez les pegmatites zonées.

Zone II

Zone I :

: Zone III

Figure 2: Structures des pegmatites de Madagascar

I-2-4-Classification des pegmatites

Selon Lacroix en1921, il regroupe les pegmatites en deux classes principales : le type sodolithique et le type potassique. On peut discerner ces deux groupes par leurs propres cortèges minéraux. En 1966 : Bésairie a développé le groupe potassique en trois sous types : des amas en trois zones : grande taille et discordant (géant cristaux) ; des amas en deux zones discordant ou non (petit cristaux) ; des amas homogènes ou non zonée (grain uniforme). Chaque sous type est ordonnés de façon décroissant suivant leur taille et basés sur les associations minéralogiques. En 2014 Cerny propose une nouvelle classification à propos des pegmatites granitiques à éléments rares : 1) Type Béryl (LCT) - Sous-type Béryl - Columbite -Sous-type Béryl – Columbite - Uranium -Sous-type Béryl - Columbite - Phosphate -Sous-type Chrysobéryl (principalement miarolitique) -Sous-type Emeraude 2) Type Complexe (LCT) : -Sous-type Lépidolite (miarolitique ou massive) -Sous-type Ambligonite -Sous-type Elbaïte (miarolitique ou massive) -Sous-type Danburite (principalement miarolitique) 3) Type Terres Rares (NYF) : -Sous-type Allanite - Monazite -Sous-type Monazite - Thortvéitite -Sous-type Bastnaesite

Tableau 2 : Résumé de la classification de Cerny, 2014

Type Caractère commun Sous type Minéraux prépondérant Sous type Béryl-Columbite muscovite, tantalite , zonation :III,II,I Plagioclase amazonite

Pegmatite à Sous type béryl columbite- Elément Rares Type BERYL Béryl bleu à vert uranium idem appart de l'Uranium et sa taille plus petite (LTC) Riche en Sous type béryl columbite élément en phosphate Minéraux à Phosphate ex: triplite, triphyllite trace Sous type chrysobéryl biotite>>muscovite, tantalite LEGERS Li,Be,B Tourmaline et grenat almandin

ALCALIN Cs, Rb Sous type émeraude Béryllium, dans les roches métamorphique basique

RRE Lantane Sous type lépidolite Tourmaline polychrome Zoné : III,II,I avec grand Dyke ,Y,Nb,Ta,W,Bi,U, L,T,C et Bore; en transition ou Th, Type complexe coexistence ;Albite; Béryls Sous type ambligonite idem avec ambligonite associé au phosphate (LCT) rose tourmaline polychrome et Spessartine Sous type Elbaïte Tourmaline Lithinifères

Sous type Danburite Spessartine tourmaline, SQC Rhodizite et Londonite Spodumène, apatite bleu Sous type monazite Allanite Struverite, fergussonite, peu de béryl Type Terre Dominance de biotite par Rares NYF rapport à la muscovite Sous type monazite thortveitite Struverite, Xénotime et zircon

Sous type bastnaesite Hématite et Aégirine

Pegmatite miarolitique Dans les roches métamorphiques et forment des grand dykes Quartz fumé, citrine, améthyste, Topazes, béryls, schorl, magnétite NYF

I-3-les principaux champs de pegmatite à Madagascar

Les caractéristiques essentielles des zones pegmatitiques malgaches sont reportées ici, en allant du Nord au Sud d’après Pezzota en 2001 :  Betafo - Antsirabe La plupart appartiennent au Sous-type Béryl – Columbite, mais également au Sous-type Béryl – Columbite – Uranium et au Sous-type Lépidolite. En particulier, des pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite – Uranium produisent la fameuse Bétafite. Ces pegmatites sont localisés dans les régions des langes d’Antanifotsy, de Morafeno et d’Ampangabe, au Sud-ouest de Faratsiho. En plus de la Bétafite, ont été anciennement trouvés dans les pegmatites de ce district, de grands cristaux de columbite – tantalite, fergusonite, « ampangabeite », euxénite et aeschynite. Parmi les pegmatites du Sous-type Lépidolite, la plus fameuse se trouve à Ambalanihasofotsy, au Nord du village d’Ankazomiriotra. Elle produit en plus de lépidolite, des béryls roses, de la tourmaline polychrome et quelques belles topazes, en cristaux pouvant atteindre jusqu’à six kilos.  Sahatany Cette zone s’étend au Sud de la ville d’Antsirabe le long de la vallée de la rivière Sahatany. Elle est limitée à l’Est par le massif quartzique du mont Ibity, au Sud, par toute la partie de confluence de la Sahatany avec la rivière Manandona. Le sous-bassement cristallin de la zone est composé de marbres calciques et dolomitiques, de quartzites, schistes, orthogneiss, leucogranites, et d’un pluton gabbroïque. Il y a aussi dans les marbres un très grand nombre de pegmatites du Sous-type Lépidolite, du Sous-type Elbaïte, et du Sous-type Danburite. Quelques rares pegmatites du Sous- type Béryl – Columbite existent dans la partie Nord – Ouest de la zone. Les dykes forment des lentilles sub-verticales ou sub-horizontales. L’exploitation de pierres gemmes de tourmaline polychrome, de béryl rose, vert, bleu et polychrome, de danburite, scapolite et kunzite a perduré depuis le début du siècle jusqu’à nos jours. Au début du siècle surtout, un grand nombre de pegmatites, notamment celles de Tsarafara, Ilapa, Ampatsikaitra, Manjaka, Maharitra et Antandrokomby, ont produit à partir de grandes cavités miarolitiques, des échantillons spectaculaires de cristaux rouges ou polychromes de tourmaline, parfois des gemmes de béryl rose vif. Les pegmatites de Manjaka et Maharitra sont relativement épuisées alors que les autres peuvent encore être productives.

44° 48°

14° 14°

18° 18°

22° 22°

LEGENDE

: Champ de pegmatite

: Rivières

Figure 3: Répartition des pegmatites à Madagascar, source : Pezzota 2012

PARTIE II : MATERIELS ET METHODES

II-1-Matériels

II-1-1-localisation de la zone d’étude

La région de Betafo – Antsirabe se situe dans la périphérie Sud-Ouest de la Région de Vakinankaratra. Le district d Antsirabe se trouve à 167 km au Sud d’Antananarivo suivant RN7 et Betafo se situe à 22km à l’ouest d’Antsirabe vers la Route Nationale RN34 qui relie Antsirabe-Morondava. 46°55’07’’

LEGENDE

: Route nationale

19°56’17’’

Figure 4: Localisation géographique de la région Betafo -Antsirabe ; Source : Charreton, revue 1970, modifié et numérisé par l’auteur.

Relief

- Topographie marquée par des chaines de montagnes élevées jusqu’à 2231d’ altitude cas de Vavavato. - dominance des cônes volcaniques. Hydrographie La région de Betafo Antsirabe est : - traversée au centre par le fleuve Iandratsay ; les rivières Manandona et Mania. - limitée au Nord par les rivières : Sahasarotra, Kitsamby, Lavaratsy et Fitamalama - limitée au sud par la rivière de Sahatany. Les anciens cratères volcaniques laissent des lacs comme Farihimena, Tritrivakely, Tritriva. Il y a aussi la source thermale à l4 Km ouest de Betafo II-1-2-MATERIELS

Les outils nécessaires à l’étude sont les suivants :  Carte géologique : feuilles N49 Antsirabe et N 50 Manandona au 1 /100 000.  Carte topographique  Boussole de géologue  G.P.S.(Global Positioning System)  Appareil photographique  Carnet de terrain  Les matériels de saisie informatique  Les équipements de laboratoires de lames minces

46°49’07’’ 46°53’60’’ 46°57’52’’ Légende :

Alluvion

Basanitoide 19°42’44’’

Basanite Lacustre supérieur

Basalte Lacustre moyen

Trachyte alcalin

Trachyte Calcoalcalin

Granite

Migmatite De Vavavato

Gabbro

Quartzite

19°56’33’’ Micaschiste

Cipolin

Migmatite

Gneiss

Pegmatite

Echantillon de 20°05’49’’ l’auteur

Figure 5: Carte d’échantillonnages et Formation géologique de la zone d’étude. Source des bases des données service géologique Tananarive Numérisation : auteur

Tableau 3 : liste des échantillonnages

Formations Carrières étudié Coordonnée Numérotation géologique globale de lame minces

Vavavato Ambatofotsy S19°42’44’’ ; E46°53’60’’ SED 51

S19°56’33’’ ; E46°49’07’’

Itongafeno(Mahaiza) Tsaramanga ------

Tsarafara S20°03’14’’ ; E46°57’42’’ SED 52

Sahatany Antandrokomby S20°03’95’’ ; E46°58’14’’ SED 53

Manjaka S20°05’59’’ ; E46°57’52’’ SED54, SED55, SED56

Cartographie

Notre zone d’étude comprend une longueur de cinquantaine de kilomètres alors nous allons faire une cartographie a partir du SIG (par le biais du logiciel Map info).

Durant ses travaux Rantoanina et Noiset, révisés par Bésairie en 1963, ont déclaré qu’aucun gisement n’a été confirmé entre granite de Vavavato. Toutefois, nos travaux de terrain nous ont permis de découvrir le gisement de Béryl d’ Ambatofotsy et (figure 5).

II- 2-METHODOLOGIE

L’entretien avec l’enseignant responsable nous mène la coïncidence à ce sujet. Schématiquement, les travaux se divisent en trois épisodes. II-2-1-Bibliographie Avant tout, les travaux d’exploitations des ouvrages et travaux antérieurs sont nécessaires. En effet, elles ont permis d’obtenir des meilleurs résultats, d’organiser, et de planifier les démarches à suivre .Elle nous ont aussi fourni des renseignements et des indications sur les cibles. Le principal objectif de ce travail est : la compréhension sur la généralité du sujet. II-2-2-Les levers de terrain La mission sur terrain, d’une durée de vingt-sept jours, était précédée par une compilation bibliographique sur les travaux antérieurs, pour l’initiation de notre travail, et aussi par une reconnaissance des cartes topographiques et géologiques de Manandona et d’Antsirabe (feuille N.50 etN49 au 1/100.000) .L’objet de contrôle sur le terrain tient alors compte dans le but d’identifier tous les champs pegmatitiques et pour collecter des échantillons. II-2-3-Les travaux de laboratoire L’altération des échantillons in situ limite le nombre des roches praticables à la lame mince, en revanche, la taille géante des minéraux de pegmatites, notamment les pegmatites potassiques sont identifiées macroscopiquement. Le traitement et la mise à jour de la zone d’étude ont été réalisés grâce au logiciel Map Info (7.0). La confection des six lames minces a été effectuée par l’auteur au laboratoire du Département des Sciences de la Terre de l’Université de Tananarive, et l’examen microscopique a été suivi par des prises de photo. Cela constitue le deuxième résultat qui nous ont mené à préciser la relation entre l’encaissant et le minéraux cible.

 -choix du sujet Etudes préparatoire  -Bases de données  -localisation de la zone et Documentation d’études  -travaux antérieurs

 Résultat macroscopique Travaux de terrain  Profil  Mesures (orientation et coordonnée)  Echantillons

 Structure Travaux de  Résultat microscopique  Paragenèse minéral laboratoire

INTERPRETATION CONCLUSION

Figure 6 : Organigramme adoptée pour la réalisation du travail 18

PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATION

III-1-RESULTATS MACROSCOPIQUES

III-1-1-Pétrographie des unités géologiques  Les socles migmatitiques Ils occupent la majeure partie des affleurements. Ce sont des migmatites à amphiboles et /ou à biotites. A Antanetimboahangy, la signature du système de graphite a été bien marquée.  Le granite d’Ilaka Ce type de roche est caractérisé par des minéraux porphyriques affectés par des diaclases et à enclave basique. Sa ressemblance au granite de Vavavato (en extension vers le nord) a été marquée dès le début de nos travaux de terrain au piste vers Ambatonikolahy(S 19°41’11’’ ; E 46°55’15’’) illustré au figure 7.

Figure 7: Enclave basique affectée au granite de Vavavato et granite de type Ilaka(S 19°41’11’’ ; E 46°55’15’’)

Figure 8: coulées volcaniques(en haut) ; migmatite(en bas) (S 19°41’31’’ ; E 46°55’45’’)

 Les granites filonniens

Ce sont des granites intrusifs avec une structure massive équante constituée par de microcline ,biotite, quartz et de muscovite. Dans notre secteur la granite rose d’Ibity fait partie  Les roches volcaniques La grande partie de la region Betafo-Antsirabe a eté envahie par des roches volcaniques figure 8 et qui a fait l’objet d’etude des matières premieres industrielles. Des nombreuses varietés sont présents telles que : Ankaratrites, des trackytes de nature calco-alcaline . Mais nous avons plus d’avantages de mieux comprendre la disposition des basanites et les basanitoides. Ces derniers sont limité au Sud par la riviere d’Iandratsay voir même vers le Nord en contact au granite de Vavavato.Le basalte occupe des vastes affleurements à partir de Farihimena vers le Nord mais aussi sous forme montagneuse au centre de vavavato.  Les lacustres Au centre d’Antsirabe la structure en distension laissé par des mouvements tectonique y compris la faille de Mandray à l’Est, subbit par des remplissages,et genère le bassin lacustre d’Antsirabe.Actuellement des cshistes butimineux et des lignites ont l’objet de la recherhe à Sambaina.

III-1-2- Pétrographie sur les roches encaissantes des pegmatites

III-1-2-1-Le granite de Vavavato

Les observations que nous avons effectuées sur terrain prouvent les descriptions publiées par les travaux de : Bésairie 1973 disait que le massif de Vavavato (S 19°41’65’’ ; E 40° 55’42’’) au centre s’étend sur une longueur de 25Km Nord –Sud et une largeur de15Km Est-Ouest la crête de ce massif peut atteindre jusqu’à 2311 mètres. Les massifs de Vavavato sont constitués par une grosse masse granitique bordée de migmatite, et l’ensemble se sépare nettement de l’environnement migmatitique du système du graphite.

Figure 9: Granite de Vavavato (crête en dent de scie)

Le massifs de Vavavato possède morphologie très particulière, la zone granitique centrale montre un aspect très déchiqueté avec aiguilles, pyramides aiguilles, crête en dent de scie figure 9 tendis que les migmatites de bordures forment des collines arrondies. Le flanc est escarpée atteigne de 200 à 300 mètres, et les coulées basaltiques épanchées à ces pieds. Les pentes sont plus douces sur les versants ouest. Le massif ne présente pas le texture habituellement granites car il a été soumis à des actions tectoniques qui se manifestent par l’écrasement des cristaux. Au centre : les granites sont de couleur gris clair à grains moyens et paraissent homogènes avec une foliation accusée. Les affleurements présentent des résidus de cristaux brisés de microcline et des cristaux étirés de biotites et d’amphiboles. Sur les bordures, l’écrasement devient de plus intense. La roche prend une couleur plus foncée suite à l’extrême division des minéraux colorés passe à un orthogneiss .Dans ces granites, on trouve de nombreux enclaves basiques, des reste transformées indiquant que le granite s’est substitué a d’ancien gabbros. Les massifs sont entourés d’une ceinture migmatitique où les enclaves de roches gabbroiques sont plus nombreuses et se transforment en amphibolite. Ces migmatites n’ont plus le relief plus déchiqueté et forment des collines arrondies.

Le massif présente une différenciation générale, le centre est formée de granite calco-alcalin (monzonitique) devenant, vers l’extérieur, de plus en plus riche en feldspath alcalin et plus pauvre en quartz. La mise en place de ce granite s’est faite vers 1060millions d’années. III-1-2- 2-L’ensemble SQC La série de schiste, la série de cipolins et de quartzites sont disposées en bancs stratiformes affectés par une tectonique complexe, l’ensemble fait partie du groupe d’Itremo et acquis son nom SQD (schiste Quartzo Dolomitique) depuis le travaux de Moine en 1971,la série SQD sont génétiquement d’origines metasediment. D’après Cox et al, le dépôt de sédimentation est daté de 1855Ma et 804 Ma. Cette série présente une intercalation gneissique âgé de 800Ma /790Ma (Handke et al, 1999) et d’intrusion granitique récente en 550/539Ma Tucker et al, 1997.  Les Quartzites Les quartzites sont répertoriés dans la partie Est de la vallée de Sahatany, généralement la partie supérieure des chaines de montagnes. Elle occupe le sommet du mont Ibity et celle de Kiboy.  Les micaschistes Les micaschistes sont plus ou moins masqués à l’état altéré par de latérite rouge. Parfois elle présente de nodule de sillimanite, des petits bancs de talchiste sont bien marqué sur les talus de route vers Ambalavao.  Les Cipolins Autour de la rivière de Sahatany les cipolins affleurent en surface. Elle est divisée en deux groupes :les cipolins calcitique et des cipolins dolomitiques qui sont la roche hôte de pegmatite de Tsarafara. III-1-3- LA PEGMATITE D’ITONGAFENO A TSARAMANGA Ce champ pegmatitique est situé à 15 Km environ au Sud de Betafo. A partir de la commune rurale de Mahaiza et vers le Sud, les pegmatites sont omniprésents jusqu’à la limite de la rivière de Mania. La structure de la région reste assez complexe. De nombreuses pegmatites intéressantes sont présentes : pegmatites du Sous-type Lépidolite (pegmatite sodolithique), du Sous- type Elbaïte (avec tourmaline polychrome), du Sous-type Danburite, du Sous-type Béryl – Columbite (carrière de Tsaramanga figure 10), et du Sous-type Béryl – Columbite – Uranium. Le célèbre gisement de Tsaramanga se loge sur le massif de Tongafeno (S 19°56’33’’ ; E 46°49’07’’).

Nord-Ouest Sud-Est

Figure 10: Affleurement de pegmatite Itongafeno (S 19°56’33’’ ; E 46°49’07’’)

La pegmatite d’Itongafeno à Tsaramanga, se trouve à 5Km environ au sud de Mahaiza. Elle fait partie des pegmatitiques les plus réputées de Madagascar. Dans cette pegmatite la coexistence de Béryl et de concentration en columbite définie le Sous-type Béryl-Columbite, cette carrière est reconnue par l’existence de cristaux de béryl bleu sombre. Ces derniers sont au contact avec de grands cristaux des feldspaths perthitiques et de quartz rose du cœur de la pegmatite. L’ensemble sont envahi d’un réservoir gabbroïque à gros grains.  Description pétrographique La carrière a été déjà exploitée par un mineur local, toutes les formations sont bien visible à ciel ouvert au figure 10. La pegmatite est de type potassique contenant de géant quartz rose saine de feldspath potassique altéré et de mica altéré. La direction de pegmatite est donc orientée du Sud-Est vers Nord-Ouest. Une intrusion étrange de gabbros altérés comme étant un réservoir gabbroïque à texture massive prend la direction du Sud-est vers Nord-Ouest. . Ces derniers sont en contact avec l’amas de Feldspath.

Figure 11: Coupe géologique de la carrière de Tsaramanga réalisée par l’auteur à partir des observations sur terrain : Septembre 2017

Le profil ci- dessus nous montre la disposition structurale entre l’éponte, la pegmatite et la zone minéralisée de haut en bas de la profile. L’ensemble est coiffé d’une latérite stérile, suivi d’intrusion de gabbro intimement concordant à la direction de pegmatite, ensuite du micaschiste avec la dominance du muscovite couvre la partie altérée de feldspath potassique (kaolin). Si ce dernier est en contact avec zone interne quartz rose : ce contact devient un lieu favorable au minéralisation, contrairement le contact du kaolin avec l’encaissante limite le réservoir pegmatitique. La base se termine par de silice sablonneuse.

 Tectonique Comme nous avons signalé auparavant que la pegmatite de Tsaramanga se trouve dans un ensemble Schiste Quartzo-Dolomitique de structure antiforme. C’est au niveau supérieur où la pegmatite se refoule au contact avec le quartzite. La disposition structurale entre ces deux lignées de roche Schiste Quartzo-Dolomitique et pegmatite nous fait preuve la néoformation de l’encaissant face à la pegmatite qui prend la direction Nord-est vers sud –est.  Zonation Selon la répartition et l’homogénéisation, la carrière de Tsaramanga s’agit d’une pegmatite bizone. Les zones extérieures de pegmatite sont occupées par des feldspaths perthitiques associé à un cortège de minéraux accessoire : colombite et schorl et la zone intérieure occupée par de quartz rose ou cœur de pegmatite.  Mise en place de la pegmatite A une température relativement haute : deux séries isomorphes de feldspath de pole sodique et potassique ne sont pas stables. Ces deux formes se dissocient pendant la diminution de la température et l’ensemble donne le perthite, une partie de feldspath a été subit par l’altération physico-chimiques qui est à l’origine de kaolin. L’ensemble est soumis à une faille transverse et cette structure de distension devient une piège et /ou réservoir aux minéralisations postérieures. La mise en place des substances pegmatitiques (composé de : mica, kaolin, feldspath, columbite, schorl, …) parvient à son tour. Ils forment la partie extérieure ou zone II suivie de la formation de gros amas de quartz rose à l’intérieur comme zone I ou cœur de la pegmatite. C’est en dernier lieu que les poches à béryl (pegmatite du sous-type Béryl–Columbite) se situent au contact du quartz-feldspath.

Figure 12 : Modèle de la mise en place de la pegmatite.

III-2-RESULTATS MICROSCOPIQUES

III-2-1-Le champ pegmatitique de Tokambohitra

L’étude de pegmatite de Tokambohitra a été réalisée à la carrière exploitée artisanalement (située S20°03’95’’ ; E46°58’14’’) .Les champs de pegmatites sont répertoriés au cipolin, les minéraux existantes sont : quartz incolore saine, de feldspath potassique altéré, de muscovite et la minéralisation présent de variété de tourmaline, Schorl à structure radiaire, de rubellite, indigolite et même de tourmaline polychrome.

A B

Figure 13: Microphotographie du contact tourmaline-quartz au microscope polariseur (Ɣ=5× 10) (S 20°03’95’’ ; E 46°58’14’’) A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA

La figure 13 ci-dessus montre le contact entre tourmaline et le quartz. Ce dernier expose un contour xénomorphe avec teinte gris blanc de premier ordre, parfois jaune clair. Il se situe au centre des pegmatites et représente la phase finale de cristallisation de la pegmatite. Sur la même figure, les tourmalines sont de grande taille ; deux teinte différentes sont observées dont l’une est claire et l’autre est foncée. Comme nous pouvons le voir sur la figure des autres objets sont pénétrée à l’intérieur des tourmalines qui se disposes parallèlement à l’allongement des minéraux hôtes. De façon générique, ce sont des inclusions. Ici le cas s’agit des inclusions solide parce qu’elles prennent de teinte à la lumière polarisée.

A B

Figure 14: Microphotographie du contact encaissant et pegmatite au microscope polariseur (Ɣ=5× 10)(S 20°03’95’’ ; E 46°58’14’’)

A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA

Nous pouvons notée sur la figure 14 ci- dessus la présence de quartz de petite taille par rapport à la taille du quartz observée à la figure 11.Les arrangements des minéraux de tourmaline sont disposés selon n’importe quelle direction. Les explications sont similaires à la précédente mais à coté nous pouvons observer des minéraux en baguette dont la moitié de la teinte est clair et la moitié est sombre. Ce caractère regroupe la macle des feldspaths potassiques et les plagioclases ou macle de Carlsbad, aussi appelé : macle simple de l’albite. Ici la formation de l’albite ou albitisation sont bien marquées.

III-2-2-LA PEGMATITE DE TSARAFARA

C’est le gisement le plus célèbre et le plus productif des champs de Sahatany (S20°03’14’’, E46°57’42’’) .Tous les minéraux de pegmatite sont omniprésents, des variétés de tourmaline schorl, de rubellite (un des gemmes spécificités de Sahatany) de tourmaline zoné. Nous pouvons aussi noter la présence de béryl incolore. Enfin la plus intéressante et l’orientation de la recherche coïncide au triphane, spodumène et même de kunzite. A l’échelle de cette carrière, la basse altitude et la forte latéritisation engendre un problème d’exploitation, même l’identification de l’orientation du pegmatite est assez complexe. La dominance de l’albite et la concentration du mica violet (lépidolite) comme minéraux lithique définit une pegmatite de type sodolithique.

A B

Qtz

Figure 15: Microphotographie montrant l’association minéralogique de la zone II au microscope polariseur (Ɣ=5× 10) (S 20°03’14’’ ; E 46°57’42’’)

A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA

L’examen microscopique de la lame mince présentée dans la figure 15 ci-dessus montre une texture hétérogranulaire et la constitution minéralogique suivante :  Quartz facilement identifiable par sa teinte gris et blanc de premier ordre et xénomorphe  Microcline en faible proportion. Ici elle est connue par son macle en jupe écossaise  Les plagioclases sodiques connus par sa teinte grise claire et blanc jaune du premier ordre avec de macle polysynthétique. Elles sont plus dominantes par rapport aux autres feldspaths  Des minéraux de schorl montrent une teinte noire ou opaque quelque fois vert pale.

AA B

Figure 16: Microphotographie montrant la Zonation du pegmatite au microscope polariseur (Ɣ=5× 10)(S 20°03’14’’ ; E 46°57’42’’) A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA 30

La figure 16 montre la zonation primaire composée de quartz ou cœur de la pegmatite. La zone secondaire est composée de minéraux cités auparavant. Des belles gemmes occupent la partie proche du cœur tel que la tourmaline rose (rubellite), de variété de triphane (kunzite). Ce sont les plus intéressants mais d’autre gemme sont aussi présents.

III-2-3-PEGMATITE DE MANJAKA

Les pegmatites de Manjaka se trouve environ 4Km au sud-ouest de la place de marché Ibity (plus précisément S20°05’59’’, E46°57’52’’). Le gisement se présente sous forme de filon interstratifié visible sur la figure 17, plus développé Ouest-Est. A l’échelle de cet affleurement, la pegmatite et la roche encaissante sont saines. La texture microgrenue est composée de l’apatite de couleur bleu (figure 18), quartz, de feldspath potassique en moindre quantité l’ensemble occupe la zone extérieure. Par contre, la partie intérieure est caractérisée par une texture porphyroïde marquée par l’albite, grenat de couleur brune, de rubellite, microcline et tout s’associe avec le quartz de taille centimétrique.

Figure 17: Filon interstratifié I : zone intermédiaire à texture microgrenue II : zone interne à texture massive (S 20°05’59’’ ; E 46°57’52’’)

Figure 18: Microphotographie de la zone intermédiaire LPA (Ɣ=5× 10) (S 20°05’59’’ ; E 46°57’52’’) 31 31

À la carrière de Manjaka la puissance de pegmatite atteigne plus de trois mètres de large. Sur la figure 18 : la texture du pegmatite est granoblastique hétérogranulaire, les minéraux de tourmaline rose se trouvent entre le contact de la zone externe à texture microgrenue et de la zone interne à texture massive, au centre des rubellites des autres choses de teinte étrangère est bien visible : ce sont des inclusions solides qui limitent la perfectionnement du gemme.

A B A

Oxyde

Figure 19: Microphotographie de la zone intermédiaire du pegmatite au microscope polariseur (Ɣ=5× 10) (S 20°05’59’’ ; E 46°57’52’’)

A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA

A B

Figure 20: Microphotographie de la zone intermédiaire du pegmatite au microscope polariseur (Ɣ=5× 10) (S 20°05’59’’ ; E 46°57’52’’)

A : Microphotographie sous microscope à la LPNA B: Microphotographie sous microscope à la LPA 32

Les figures 19 et 20 montrent la zonation de pegmatite ; la taille de minéraux est ordonnée de façon croissante vers l’intérieur et la minéralisation en rubellite occupe la partie intermédiaire entre ces deux zones.

La figure 19 montre les associations minérales ou constituantes essentielles de la pegmatite. Les minéraux de phlogopite montrent une biréfringence brune du deuxième ordre avec extinction droit, elle se présente sous forme de cristaux lamellaires et son clivage parallèle est bien net à la lumière naturelle.

Les minéraux à structure fibreuse sont des trémolites caractérisés par un relief fort, de biréfringence moyenne et de clivage parfait ,sur la genèse des minéraux associés au marbre dolomitique : les cristaux de trémolites sont des clés d’identification de la présence de la dolomie au cipolin ,macroscopiquement elle montre de variation de prime hexagonal allongé , voici la réaction de sa formation

DOLOMITE + QUARTZ + Fluide riche en eau =====> TREMOLITE +CALCITE + CO2

L’hornblende présente de grands cristaux xénomorphe pléochroique, faiblement de vert clair à vert jaunâtre avec une réfringence moyenne sa teinte est de jaune jusqu’au bleu du premier ordre. Sur la figure 20 on voie la présence de l’albite avec du macle polysynthétique, c’est un critère de base des pegmatites sodolithiques du champ de Sahatany.

III-2-4- PEGMATITE D’AMBATOFOTSY

Les pegmatites d’Ambatofotsy occupe le centre de granite de Vavavato (situé : S 19°42’44’’, E46°53’60’’), elle présente de filon de quartz métrique et en direction plus ou moins Est-ouest avec une pendage sub-vertical. En surface l’examen structural et minéralogique est bien marqué par des carrières abandonnées. Les pegmatites est composée de quartz fumé de taille métrique de feldspath potassique, de kaolin et de muscovite. Ces assemblages minéralogiques défini la pegmatite de type potassique mais il existe aussi en moindre quantité de minéraux lithique : quartz rose (figure 22).

Figure 21: Affleurement de quartz blanc d’Ambatofotsy(S 19°42’44’’ ; E 46°53’60’’)

Figure 22: Minéraux lithique (quartz rose) d’Ambatofotsy(S 19°42’44’’ ; E 46°53’60’’)

Figure 23: Microphotographie du granite montrant du perthite au LPA (Source : Mackenzie)

Figure 24: Microphotographie du granite de Vavavato montrant du perthite au LPA (S 19°42’44’’ ; E 46°53’60’’)

Nous pouvons aussi noter la présence de petit filon de pegmatite à dimension centimétrique de même composition et de direction similaire au précédent. La seule différence est la disposition lithologique ou les petits filons occupent la position supérieure et le filon décamétrique se situe à la vallée de Fitamalama mise en nu à Ambatofotsy et ces alentours. Les études de prospection antérieures ont mentionné les pegmatites de Fitamalama comme de type potassique mais le type sodolithique est aussi présent, la coexistence de ces deux lignée de pegmatite devient une sujet à débattre soit leur mise en place eu lieu deux chronologie différent soit ils peuvent avoir des origines cogénetiques. L’analyse de la lame mince (figure 24) de nature granitique prélevé au voisinage de pegmatite d’Ambatofotsy met en évidence la phase de transition entre microcline et albite ; par définition la microcline est un feldspath potassique pauvre en sodium, ici elle présente de macle quadrillée interpénétrée par des veines d’albite la dissociation de ces deux type engendre la formation de perthite bien marqué sur la figure 24. Nous avons pris une illustration théorique figure 23 pour confirmer l’existence de la genèse du perthite au pratique .Au terme de pegmatite la formation de perthite s’observe à la partie extérieur c'est-à- dire il y a une influence minéralogique de l’encaissant au cours de la cristallisation de la pegmatite. Par contre la signature structurale entre ces deux roche montre une discordance d’une part le granite à une morphologie en dent de scie avec de fracture orientée Nord-Sud et les filons de pegmatite prennent Est-Ouest munis d’un pendage sub-vertical.

III-3- ETUDES DES MINERAUX ASSOCIES AUX PEGMATITES

D’une manière générale, les minéraux présents dans les pegmatites, peuvent être classés en quatre catégories différentes selon leur destination finale : (1) les pierres gemmes (pour la bijouterie ; utilisable après taillage) ; (2) les pierres de collection (aucune traitement juste conservé au musée) ; (3) les minéraux industriels (pour l’industrie ou l’artisanat utilisée comme matière première) ; (4) les minéraux destinés à la recherche scientifique. Un même minéral se présentant sous différentes qualités et quantités, peut être classé dans deux de ces catégories ou plus. Nous prenons ici quelques minéraux rencontrés sur terrain pour rendre la théorie en pratique.

III-3-1-GROUPE DE BERYL Be3Al12(Si6O18)

Chez le règne minéral le groupe de béryl possède les caractères suivant Tableau 4 : Caractéristique de béryl

Composition : Al12 Be3 [Si6 O18]

Groupe Cyclosilicates ou union de six tétraèdres

Couleur Bleue, vert , jaune ,rose

Dureté 7,5 – 8(échelle de Mohs)

Densité 2,67 à 2,71

Pléochroïsme fort, incolore

Indice de réfraction 1,567 – 1,583

Biréfringence 0,005 – 0,007

Système cristallin Hexagonal( ; ; )

 Variété de Béryl

D’autres éléments chimiques étrangers peuvent être responsables de la couleur et la composition du béryl , l’élément Al se substitue par d’autres ions :

3+ Be3Al12(Si6O18) Be3(Al ) n(Si6O18) avec n+p =12 Goshenite Incolore

2+ Be3Al12(Si6O18) Be3Aln(Fe )p(Si6O18) avec n+p =12 Aigue-marine Bleu

3+ Be3Al12(Si6O18) Be3Aln(Fe )p(Si6O18) avec n+p =12 Béryl doré Jaune

3+ Be3Aln(Cr )p(Si6O18) Be Al (Si O ) Ou avec n+p =12 Emeraude Vert 3 12 6 18 3+ Be3Aln(V )p(Si6O18)

2+ Be3Al12(Si6O18) Be3Aln(Mn )p(Si6O18) avec n+p =12 Morganite Rose

3+ Be3Al12(Si6O18) Be3Aln(Mn )p(Si6O18) avec n+p =12 Bixbite Rouge

 Facteur gemmologiques et économique Quatre caractères essentiel défini la valeur du Béryl appelé : 4C (clarty, colour, cut, carat) .Deux d’entre eux sont modifiables ou traités pour avoir de la bonne qualité a savoir la couleur et la clarté comme : - le chauffage à haute température avec addition de substances colorantes. -Traitement des fissures par des substances non durcissant et incolore : cire, résine, paraffine, huile de cèdre,… A part de l’Emeraude, les autres variétés de béryls n’appartient plus à l’objet d’une norme internationale.

III-3-2- Le gisement de Tsaramanga Plusieurs variété de béryl ont été découvertes sur terrain mais le plus célèbre entre elles sont celles de béryl de Tsaramanga (Itongafeno) .Il existe de béryl gemme bleu profond, d’autres sont classés aux échantillons de collection.

A B

Figure 25: Béryl bleu de Tsaram anga (photo Mineur local) (S 19°56’33’’; E 46°49’07’’) A : Qualité gemme B: Echantillon de collection

Les pegmatites de Tsaramanga se trouve dans du schiste quartzo-dolomitique notamment du quartzite elle a de puissance de dizaines de mètres. La répartition de la minéralisation indique le modèle de Zonation.. A l’intérieur de quartz rose et le perthite forme le cœur, et la partie extérieure indique la présence de colombite cette zone contient de béryl de couleur bleu figure 25, qui sont résistants à l’altération et facilement récupérable .Dans la couche minéralisée, l’existence du columbite dans une fracturation des feldspaths indique une affinité au béryl qui est un objet metallotecte. La circulation d’eau dans le sol altèrent progressivement la structure des substances de pegmatite, accompagnée de formation d’argile, lessivant les alcalins et la plupart des métaux, et laissant sur place des oxydes hydratés d’aluminium et de fer. Le béryl ainsi formé résiste bien à l’altération et reste concentré in situ, formant un gisement éluvial.

Le béryl occupe le cœur de la pegmatite associée avec le quartz rose,au fur et à mesure qu’on a exploité vers le noyau la qualité du mineral devient plus favorable.

Figure 26: Coupe géologique de la carrière de Tsaramanga (S 19°56’33’’ ; E 46°49’07’’) Numérisation : auteur

III-3-3- Genèse du Béryl

En se basant sur la genèse de béryl, deux hypothèses ont été définies sans ambigüité. D’une manière générale, les pegmatites et le béryl sont toujours associés sur terrain. Jusqu'à présent même en théorie tous les deux (pegmatite et béryl) sont d’origine à la cristallisation des liquides tardi- magmatiques. Ces dérivés sont précédés d’une activité tectonique. Aux termes de pegmatite le mécanisme de cristallisation désigne le remplissage de structure en distension antérieure ;pendant cette phase la progression du phénomène débute du périphérie vers le centre ,plus on approche vers l’intérieur plus chaque minéraux ont d’avantages de se cristalliser , par conséquent la taille des minéraux est ordonné de façon croissant , au moment ou la formation de pegmatite est achevée ,la température ambiante diminue, les phases fluide devient instable et vient de s’échapper en laissant des cavités appelée crypte à cristaux, des liquides minéralisateur reprend le remplissage de cavité et génère des belles cristaux de béryl. La seconde hypothèse concerne à la condition de perfectionnement de la cristallisation du béryl, a ce sujet les inclusions sont des corps étrangers acquis pendant ou après sa formation, l’étude approfondie de ces derniers mène jusqu’ à l’édification du phénomène responsable de la minéralisation. On rappelle que les inclusions définissent un des caractères communs des pierres issues d’un même gisement.  Elément chromophore À la carrière de Tsaramanga (Itongafeno) les béryls ont de couleurs bleu quelque soit le gemme même le béryllium. L’élément chimique responsable de la couleur bleu chez les béryl sont à base de fer Fe2+, à partir de cette élément chromophores on en déduit toutes les idées possibles liées au genèse du béryl, parmi les compositions chimiques des minéraux on a rejeté tout de suite le feldspath, les plagioclases et le quartz la dernière chose restante consiste au mica qui sont des minéraux ferromagnésiens dans ce groupe on laisse à coté aussi la muscovite, par contre la biotite renferme de fer ,d’autre coté à la carrière de Tsaramanga on enregistre aussi la présence de gabbro mais l’ensemble des roches et minéraux cités ci-dessus sont déjà néoformés par rapport aux béryls .Au sens contraire on suppose que cet élément chromophore est mis en place en même temps que le dernier liquide se cristallise or la nature de ces liquides s’agit des éléments en traces ; au thermes de propriété chimique le fer n’appartient pas . On en déduit que la coloration est acquise lors des échanges chimiques postérieurs.

III-3-4- GROUPE DE TOURMALINE D’après sa composition chimique et sa structure ou mode d’arrangement dans l’espace, les groupes de tourmaline sont classés aux minéraux silicatés résultants de l’union de six tétraèdres ou Cyclosilicates. Sa formule chimique est assez complexe seulement définie avec précision à partir des analyses chimiques mais d’une façon général la plus commune est comme suit (Na, Ca)(Fe,

Li2,Mn, Mg, Al 3) Al 3 (BO3)Si6O18(OH, F)4

Tableau 5: Caractéristiques des tourmalines

principales caractéristiques Densité 2,90 -3,33 Dureté 7 -7,5 Système Rhomboédrique Couleur Noir, brune, bleu, verte, rouge, jaune, rose Clivage Indistinct Cassure Subconchoidale ou inégale Indice de refraction np=1,619-1,772 ng=1,634-1,778 Pléochroïsme Dichroïsme élevé Eclat Vitreux à résineux, transparent à opaque

 Variété de tourmaline Plus de dizaines de variété de tourmalines sont connues, mais les plus intéressantes d’entre eux dérivent de la composition chimique caractéristique :

Alcalines Na (Li,Al)3Al6 Si6O 18 (BO3)3 ELBAITE Incolore-Vert bleu-jaune-Bleu

(OH)3(OH)

Avec Litthium Li,Al6Si6O 18 (BO3)3 (OH)3(OH) RUBELLITE Rose

Magnésiennes Na Mg3Al6 Si6O18 (BO3)3 (OH)3(OH) DRAVITE Incolore-Rouge- Brun jaune- Brun-Vert bleu

Ferrifères Na Fe2+3 Al6 Si6O18 (BO3)(OH)3(OH) SCHORL Noire

Calcomagnesiènes Ca Mg3Mg Al5 Si6O18 (BO3)3 (OH)3F UVITE Brun à brun noirâtre

III-3-5- Les gisements de Sahatany

A la carrière de Tsarafara le schorl, les tourmalines zonés, rubellite; le mica violet (lépidolite) coexiste en même gisement mais leur répartition différentie entre elles, à ce sujet, il est évident que l’origine des éléments chromophores participe au perfectionnement du gemme, rappelons que la lépidolite contient de lithium et de même pour la rubellite, dans le domaine de géochimie les éléments chimiques lithium sont classés aux éléments rares. Iles sont généré durant la dernière émission des liquides magmatiques, le phénomène responsable de cette émission est donc à l’origine de remplissage des cavités miarolitiques à savoir l’hydrothermalisme, les inclusions.

A B

Figure 27:Association minérale de la pegmatite à la carrière de Tsarafara (S 20°03’95’’ ; E 46°58’14’’) A : Affleurement de pegmatite avec tourmalines B: Microphotographie sous microscope à la LPA (Ɣ=5× 10)

La figure 27 montre le cortège minéral : la tourmaline et l’albite. Ce dernier qui est un minéral de nature sodique (élément de pegmatite sodolithique) montre une composition chimique simulable, sur cet échantillon la variété de tourmalines ferrifères ou schorl sont le plus dominant. Par contre au voisinage de la carrière a quelque dizaines de mètre existe de variété de mica violet, et ce dernier engendre des tourmalines avec lithium de couleur rose caractéristique de la carrière de Tsarafara.

III-3-6–genèse des tourmalines Nous avons mentionné auparavant que les pegmatites sont formées à partir de cristallisation des derniers liquides magmatiques , au cours des derniers stades à température décroissante des fluides riches en eau dégagent du reste en laissant de cavité ou vide, en d’autres thermes appelés cavités miarolitiques , le remplissage de ces derniers sont à l’origine de belles cristaux de tourmalines à condition que les paramètres thermodynamiques sont suffisantes : la cristallisation peut être parfaite et la notion de gemme parvient à son terme, si non d’autre caractères secondaires apparaissent comme des inclusions , fractures … Appréciées pour leur qualité, la diversité de chaque gemme est liée par sa composition chimique : la Dravite est riche en magnésium, le schorl ou tourmaline noir contiennent du fer et l’Elbaïte engendre de lithium, il existe aussi d’autre forme de transition entre ces trois espèces.

Figure 28: structures de la pegmatite à tourmaline

Le tableau ci-dessous confirme mon interprétation sur les caractères secondaires des tourmalines Tableau 6: Provenances et inclusions des tourmalines Couleur Provenance Rubellite rouge Antandrokomby, Ampatsikaitra, Marirano Inclusion de type «liquide », de nature «Trichites : réseau d’inclusions liquides, venant de la genèse hydrothermale », à aspect « réseaux déchirés ,vermicelles »

Rubellite rose Maharitra, Manjaka Inclusion de type « liquide », de nature « Trichites, givres de guérison partiellement guéries », à aspect« réseau déchiré »

Jaune d’or à jaune Tsilaizina, Maharitra, Ambohimanarivo citron Inclusion de type « liquide », de nature «givres de guérisons », à aspect « réseau liquide, canaux orientés »

Brun Tsilaizina Inclusion de type « liquide », de nature « trichite, inclusions fluides », à aspect « tubes, canaux »

Gris brun ou fumé Maharitra Inclusion de type « solide », de nature « probablement décollements », à aspect « réseau déchiré »

Vert poireau/vert olive Maharitra Inclusion de type « solide », de nature « probablement cristal hôte de tourmaline », à aspects « prisme, aiguilles »

Vert d’herbe Maharitra, Ankitikitsika Inclusion de type « liquide », de nature « trichites, givres de bas relief », à aspects « de déchirures »

Indicolite (bleue) Maharitra Tourmaline type « Paraíba », Inclusion de type« coloration », de nature « trichites, givres », à aspect« réseau de déchirures » Incolore Maharitra Inclusion de type « solide », de nature « cristaux indéterminés », à aspects « agrégat grenu de incolore à blanc » Polychrome Tsarafara, Ampatsikaitra, Tsilaizina Inclusion de type « coloration », de nature « zone de couleurs (suivant l’évolution cristalline) », à aspect rubans colorés »

III-4--INTERPRETATION Il est important de connaitre la relation génétique entre les pegmatites et la roche encaissante. L’influence ou non de cette dernière engendre une modification sur leur composition minéralogique .Dans notre secteur d’étude, dans la partie nord, les pegmatites résident dans le granites de Vavavato. Par contre la partie sud les pegmatites sont introduite dans la séries schiste quartzo-dolomitique. Les contrastes du nord vers le sud sont résumés comme suit :

Pegmatite

Figure 29: Pegmatite de nature calco-alcaline(S : 19°42’44’’, E : 46°53’60’’)

Au centre de Vavavato : sur la figure 29 les pegmatites sont moins évoluées. La structure est voisine du granite : association avec des plagioclases et de feldspath potassique. Ici les minéraux noirs sont des amphiboles caractéristiques du système de graphite. Cet affleurement appartient à la classification de J. Guiges 1957 aux pegmatites de lignée pure. Elles sont liées aux granite de485MA et 700MA (Ranorosoa ,1978). Parmi les affleurements aux champs de Vavavato, les pegmatites sont de nature potassique à gros grain de quartz, les biotites et les muscovites sont rares, la piste vers Mahaiza montre des euxénites en surface. Cette zone illustre les bordures sud du granite de Vavavato. Suites à la forte concentration en éléments radioactifs, elle appartient aux pegmatites à éléments rares. On enregistre également des pegmatites potassiques à béryl à Ambatofotsy (S19°42’44’’ ; E46°53’60’’) elles s’affleurent en surface par des géants quartz fumés et les feldspaths sont masqués par l’altération. Les pegmatites à béryl sont faiblement minéralisées et abandonnées par les mineurs locaux.

Dans la partie sud, les pegmatites sont encaissées aux séries schiste quartzo-dolomitique, L’association minérale est caractérisée par l’abondance de l’albite de lépidolite. La zone présente une minéralisation en minéraux lithiques comme le triphane, la tourmaline. En d’autres termes, ce sont des pegmatites sodolithiques de Sahatany.

Figure 30: Pegmatite potassique avec du béryl bleu (S19°42’44’’ ; E46°53’60’’)

Figure 31: Pegmatites sodolithique minéralisée en Triphane et schorl (S : 20°03’95’’, E: 46°58’14’’) Les deux figures ci-dessus montrent les minéralisations associées aux pegmatites. La première figure 30 est de nature potassique et l’autre type figure 31 est de nature sodolithique. Dans la zone étudiée il existe plusieurs lignées de pegmatites et leur mise en place sont rattachée a deux phénomènes géologiques différents.

PARTIE IV : DISCUSSION

Dans ce présent ouvrage nous avons choisi un immense terrain pour faire ressortir le contraste entre les pegmatites de la région Betafo Antsirabe allant de Vavavato au Nord jusqu’au sud de la vallée de Sahatany. Nous avons enregistré plusieurs affleurement parmi lesquels ont été passés minutieusement aux carrières pour profiter la mise en relief de toutes les structures et assemblages minéralogiques des pegmatites. Dans le texte précédent, nous avons annoncé les résultats obtenus selon les cinq carrières distinctes dont les pegmatites d’Ambatofotsy, les pegmatites de Tsaramanga(Itongafeno), les pegmatites de Tsarafara, les pegmatites d’Antandrokomby et les pegmatites de Manjaka. Pour aller plus loin nous avons étudié aussi les minéraux associés aux pegmatites à savoir le groupe de béryls et le groupe de Tourmalines.

A la carrière d’Ambatofotsy, les affleurements se situent au centre des granites de Vavavato. Rappelons que les pegmatites à Madagascar sont issues des fluides résiduelles provenant du pluton granitique .La première question s’intéresse alors si la genèse de pegmatite de Betafo- Antsirabe est à l’origine de ce granite .Du point de vue structural, le granite de Vavavato a une morphologie en dent de scie. L’alignement de la crête dirige du Nord vers le Sud. Par contre, l’orientation des filons pegmatitiques locaux sont Est-Ouest, il est admis qu’aucune relation génétique n’existe entre eux. Après la confection de lame mince et l’analyse des résultats montrent la formation de perthite au granite de Vavavato qui n’est autre que la phase initiative de la formation de pegmatites. Nous avons démontré alors qu’il ya de l’influence de la roche hôte sur la composition minéralogique de la pegmatite. A la carrière de Tsaramanga Itongafeno, l’orientation de pegmatites dirige de Sud-Est vers Nord-Ouest. .La mise en place de la pegmatite occupe la transition entre la granite de Vavavato au nord et l’ensemble schiste quartzo-dolomitique de l’Itremo au sud. Concernant aux minéraux accessoires le gisement de Tsaramanga est plus productif que celui d’Ambatofotsy, nous suggérons alors que plus la pegmatite s’approche du granite, plus son développement est limité. Des travaux antérieurs sur les gisements d’Antandrokomby et Manjaka publiés par Rakotovao en 2004 ont déclaré que les pegmatites sont formées à partir des granites à deux micas. Les résultats de nos recherches coïncide à ce sujet : rappelons que les granites à double mica sont générés à partir de magma riche en eau, de façon similaire à la dernière phase de cristallisation de pegmatite à une diminution de température, il y a libération des fluides généralement composées d’eau ,on en déduit alors qu’il y a une affinité de composition chimique entre le granite et le pegmatite mais la localisation du granite parent fait l’objet d’étude des recherches ultérieures.

Les résultats obtenu sont conforme à l’opinion de Collins, 2001 : La série schiste quartzo- dolomitique déposée vers 1850 Ma, d’après les descentes sur terrain, nous fait preuve la

néoformation de l’encaissant face aux pegmatites qui prennent la direction Nord-Est vers Sud-Est et tout est clair à la faveur de Pezzota en 2001 qui proposa que la plupart des champs pegmatitiques malgaches s’est formée à la fin de l’événement Pan-Africain entre 480Ma et525Ma . Au titre de prospection des gemmes et l’exploitation sur les pegmatites malgaches, deux problèmes ne sont pas encore résolus. Le premier affecte le gisement de Tsarafara qui n’est autre que l’effet de l’érosion superficielle et de l’altération, de même ce phénomène engendre de nouveaux problèmes sur la répartition des gemmes et des autres minéraux dans les gisements primaires. C’est pourquoi l’objet d’étude de recherche actuelle est centré sur les études des caractères gemmologiques. Dans le cadre de la recherche scientifique, jusqu’à présent les pegmatites sont connues à partir de leur production en pierres précieuses. Cependant la recherche minéralogique même metallologenique change selon les besoins du monde actuel. Au terme de triphane : c’est une groupe de pyroxène composé de silicate de lithium et d’aluminium, nous proposons que la réaction entre le quartz et lépidolite conduise à sa formation. A part de tourmaline, la triphane est une minerai de lithium, elle est assimilable au gisement de Sahatany. Actuellement le lithium est employé pour la fabrication des auto-générateurs tels que les piles rechargeables. La plus intéressante est l’utilisation de la fabrication d’écran tactile au besoin des industries actuelles.

CONCLUSION

Deux lignées de pegmatite ont été constatées sur terrain. La première est répertoriée sur le granite de Vavavato qui prend la direction Est-Ouest et un pendage sub-vertical, il est discordant par rapport au granite. Cependant les études de lame mince permettent de démontrer le phénomène de metasomatisme dû à la formation de perthite sur le granite de Vavavato. L’ensemble des pegmatites sont de type potassique à gros grain et de minéralisation en béryl bleu. Au plus proche des granites les gisements sont peu productifs même stériles. Dans la partie Sud de la vallée de Sahatany, les pegmatites s’étendent sur l’ensemble schiste quartzo-dolomitique et prennent la direction Nord-Ouest vers Sud-Est. Les pegmatites in situ sont de type sodolithique et l’association minérale est marquée par la présence de tourmaline polychrome de rubellite, spodumène, rhodizite. D’une manière générale les plus belles gemmes occupent la position entre le cœur et la roche en contact. Le granite de Vavavato mis en place en 1850 million d’année, et le granite rose intrusif d’Ibity âgée de 570 millions d’année : ne montrent pas une relation génétique exacte. La mise en place de la pegmatite se concentre sur la suite d’une structure de distension. A ce stade, la pegmatite et la progression de la cristallisation se font sur la périphérie du contact entre l’éponte vers le cœur de la roche hôte. Plus la dimension du réservoir est immense plus la pegmatite évolue. Et c’est en dernier temps que les minerais associes se cristallisent. Dans notre zone d’étude la structure ample de la région de Betafo_ Antsirabe constitue l’un des grands facteurs de nombreux champs de pegmatite et la variété minérale dépend de la nature du fluide minéralisateur.

Pour la perspective, il est à suggérer de procéder à des études plus approfondies sur le gisement de kunzite Anjanabonoina .Ce dernier appartient aussi au champ pegmatitique d’Antsirabe-Betafo.

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE 1- ANDRIANANTENAINA R. F., 2016.Caractérisations des béryls des champs Pegmatitiques de la Sahatany (Ibity Antsirabe). Mem. Master II, Mention Physique et Applications, Fac. Sciences, Univ. Antananarivo, 18 figs, 15 Tabs, 64 p. 2- ABREAL A., 2010. Les Grenats des pegmatites J. of Pers. Minéralogiste, vol.13, page 149- 181. 3- BESAIRIE H., (1963). Annales géologiques de Madagascar, Fascicule n° XXXIII, Comptes Rendus de la semaine géologique, 217p

-BESAIRIE H., 1966. Gîtes minéraux de Madagascar.437p.

-BESAIRIE H., 1973. Précis de géologie malgache.Annales géologiques de Madagascar fascicule n°XXXVI.Tananarive imprimerie nationale.

4- BRGM ,1985. Plan directeur d’action pour la mise en valeur des ressources du sol et du sous-sol de Madagascar, Première phase- Première partie, 370p.

5- CHARRETON. M. B., 1970. Contrastes naturels et diversité agraire aux environs de Betafo (Madagascar) .Revue trimestrielle d'histoire, géographie, sociologie et économie des campagnes, Terroirs africains et malgaches ,N° 37-38-39,p 379-396. 6- CERNY P., 2014. The classification of granitic pegmatites reviseted. Canadian Mineralogist,: , 43p. 7- COLLINS A. S., 2000. The Tectonic Evolution of Madagascar: It’s Place in the East Africain Orogen, Gondwana Research., vol .3 , n° 4.p 549-552. -COLLINS A. 2001. The Archaean Rocks of Central Madagascar: their place in Gondwana. AGSO –Geoscience Australia, p: 294 –296 8- FERSMAN A., 1952. Les pegmatites granitiques, Haut commissariat de Madagascar Documentation de Bureau géologique n°45.pp.2-137 9- GANGLOFF A., 1952. Structure des pegmatites de Madagascar. . Haut commissariat de Madagascar Documentation de Bureau géologique n°67. p p .2-19. 10- GIRAUD P., 1956. Prospection de pegmatites et gisement de chromites de la région Andriamena Manakara TBG n° 74. pp .2- 32. 11- HOTTIN G., VACHETTE, 1976. Présentation et essai interprétation du Précambrien de Madagascar. Bulletin du Bureau de Recherches Géologiques et Minières IV (2nd séries), p117– 153.

12- JACOBSON et WEBB, 1952. Pegmatite de Nigeria. . Haut commissariat de Madagascar, Documentation de Bureau géologique n°68. pp.2-64. 13- LA PAGE L.R., 1951. Uraniums des pegmatites, Haut commissariat de Madagascar Documentation de Bureau géologique n°24. pp.2-21. 14- LACROIX A., 1921. Minéralogie de Madagascar, Tome I. Géologie-Minéralogie descriptive. A. Challamel (Éditeur), Paris. 624p. 15- -MACKENZIE W.S. ET AL, 1996. Atlas d’initiation à la pétrographie. Masson. Masson, Paris, Milan, Barcelone, p :192.

16- NOIZET G. ,1963 .Etude Géologique et Prospections sur La Feuille Manandona. Ann.Géol.Mad., fasc. XXXIII, p.201-207

17- NOIZET G., 1962. Notice explicative sur la feuille de Manandona N.50. Tananarive Service géologique, pp.2- 6 18- PEZZZOTA F, 2001. Les pegmatites à pierres fines et leur géologie, Muséum d’Histoire Naturelle, Milan, Italie, pp.2-53 19- PEZZOTA F, 2001. Géologie des pegmatites a gemmes de Madagascar. Muséum d’Histoire Naturelle, Milan, Italie, pp .2-17 20- RAKOTOVAO A. P., 2009. Contexte géologique et métallogénique des minéralisations en émeraude du gisement d’Ianapera, bloc du Vohibory, Sud-Ouest de Madagascar. Thèse, Doctorat, sciences de la terre, université de Toulouse.206p

21- RAKOTOVAO S.R., 2004. Contribution à l'étude des pegmatites Rhondizites de la région d'Ibity (Gisement de Manjaka et d'Antandrokomby).Mem. DEA, Science de la terre Univ. Antananarivo. 64p

22- RANAIVOARIVELO, 1985. Plan directeur d’action pour la mise en valeur de la ressource du sol et du sous sol de Madagascar. Bureau des recherches géologiques et minières. 23- RANOROSOA N., 1986. Etude minéralogique et microthermometrique des pegmatites du champ de la Sahatany(Madagascar). Thèse de doctorat, Université Paul Sabatier, Toulouse 3, 240 p.

24- RANTOANINA M. ,1962. Etude géologique et Prospection des Zones Ouest et Sud de la feuille Itremo, p 87-94

25- ROIG J.Y. ET AL, 2012. Notice explicative des cartes géologique et métallogéniques de la République de Madagascar à 1/1.000.000. Ministère des mines, Antananarivo, République de Madagascar.

26- RAZAFINIMPARANY,A.,1978. Métallogénie de Madagascar. Notice explicative de la carte au 1/ 2.000.000. Lab. des Radio isotope.Tananarive Madagascar.

27- SHAND SJ. 1952. Genèse des pegmatites Roches sursaturées, Haut commissariat de Madagascar Documentation de Bureau géologique n°54. pp.2-28 28- VLASSOV K.A.., 1953. Sur la genèse des pegmatites. Haut commissariat de Madagascar Documentation de Bureau géologique n°78. pp.2-7

Soutenu publiquement le 12 Avril 2016

ANNEXES

ANNEXE I QUELQUES MINERAUX DU CARRIERRE DE TSARAMANGA

Minerai de Béryllium

Tourmaline polychrome Minerai de Béryllium

Minerai de Béryllium

ANNEXES II Les principaux champs de pegmatites a Madagascar

Masoala-Andapa-Andravory Les affleurements y sont très rares ; les minéraux et gemmes ont été trouvés en dépôts alluvionnaires proches des dykes ; à la péninsule de Mansoala. La présence de béryl d’un bleu profond dans des pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite. La création récente du Parc National Naturel de Mansoala interdit en pratique toute possibilité de prospection minière.

Le district de la pegmatite d’Andapa présente de production d’une variété de béryl gemme bleu profond, appelée « Santa Maria ». La plupart des pegmatites sont du Sous-type Béryl – Columbite, avec des dykes faisant jusqu’à 10m d’épaisseur et 100m de long. Des travaux superficiels sont menés par les mineurs locaux pour l’extraction de gemmes de béryl bleu. . Des pegmatites de la Classe Miarolitique – NYF peuvent aussi exister, comme l’indique la présence dans la forêt, de dépôts résiduels et alluviaux de topazes érodées, incolores, bleues pâles et jaunes pâles, de béryls bleus de qualité gemme, de cristaux de quartz fumé. Les veines de ces pegmatitiques produisent au Sud du village d’Andapa, d’exceptionnels cristaux d’améthyste.

Le district pegmatitique d’Andravory s’étend du village d’Antsirabe Nord jusqu’au massif d’Andravory, dans une zone comprise entre les villes de Sambava et de Vohémar., à côté d’un grand nombre de petits dykes, quelques grandes pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite existent. En effet, dans la forêt, de grosses masses de quartz rose, localement associées à des feldspaths altérés, forment des affleurements significatifs, surtout visibles à l’Ouest d’Antsirabe et indiquant la présence des cœurs quartziques de grandes pegmatites.

Bas Meavarano et Sofia Caractérisé par des pegmatites du Type Béryl – Columbite, producteur dans le passé de béryl industriel, et aujourd’hui, de béryls gemmes bleu - vert. Le site se trouve à l’Ouest de la ville d’Antsohihy. Le district de la « rivière Sofia » est situé à environ 60 km au Sud de Maevarano.. Des béryls similaires à ceux signalés pour le « Bas Maevarano » ont été trouvés dans ce district.

Berere - Tsaratanana . Dans le passé, ces deux districts ont produit une grande quantité de béryl industriel et de béryl gemme. Le district de Berere présente quelques très grandes pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite, classifiées par H. Besairie, pegmatites Trois Zones (par exemple les pegmatites d’Antsakoa I, II et III, d’Analila, d’Ambatoharanana Sud, d’Imangoaka, et de Befilao). Dans cette zone proche de Mahajamba, des prismes de béryl, faisant jusqu’à trois mètres de long, ont donné

II aussi des quantités appréciables de belles gemmes bleues et vertes. ABemoka dans le district de Berere, existe une pegmatite riche en minéraux rares, dont la thortvéitite (pegmatite du Sous-type Thortvéitite – Monazite). Le district de Tsaratanana recèle un grand nombre de pegmatites du Sous- type Béryl – Columbite et quelques rares pegmatites évoluées du Sous-type Lépidolite (par exemple la pegmatite de Menazomby).

Andriamena Dans cette zone, des pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite produisent en abondance de belles gemmes de béryl, ainsi que de beaux cristaux de Columbite, grenat, euxénite, xénotime et fergussonite. AMahabe, 27 km à l’Est d’Andriamena, une pegmatite de la Classe Miarolitique – NYF produit d’exceptionnels cristaux de topaze claire, ainsi que des amazonites géantes, du quartz fumé, des béryls bleus, verts et jaune doré. A proximité du village d’Analatetina, une pegmatite du Sous-type Lépidolite produit des béryls bicolores verts - roses.

Ankazobe - Vohambohitra Un grand nombre de pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite ont la renommée de produire de grandes quantités de beaux béryls gemmes, mais dans cette zone il existe également des pegmatites du Sous-type Lépidolite, de la Classe Miarolitique – NYF, du Sous-type Allanite – Monazite et du Sous-type Monazite – Thortvéitite. Parmi les endroits les plus réputés, la zone de la Betsiboka produit de la topaze claire et du béryl bleu, issus de nombreuses pegmatites différentes. D’autres localités sont réputées pour produire : chrysobéryl, monazite, bismuthinite, samarskite, euxénite, scapolite et beaucoup d’autres minéraux ; il s’agit d’Antsahalava, Ankazotsifantatra, Ambatoharana, Bevony, Madiomby, Miakanjovato, Tsarasaotra. Parmi les localités minéralogiques les plus réputées, la pegmatite de Befanamo, une pegmatite du Sous-type Monazite – Thortvéitite, a produit environ 40 kg de cristaux de thortvéitite au début des années 50. Au Sud de ce district, aux alentours du village d’Ambatomanoina, on a produit récemment de beaux sceptres d’améthyste faisant jusqu’à dix centimètres de long.

Andilamena Andilamena est un district au Nord du lac Alaotra, entre le district de Tsaratanana et la côte Est.. Dans la région du village d’Andilamena, de beaux béryls gemmes ont été extraits récemment de pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite. De plus, certaines pegmatites et veines hydrothermales associées, ont produit d’abondants cristaux de quartz montrant la mâcle « Japanlow », ainsi que de beaux sceptres d’améthyste.

Lac Alaotra . Un district pegmatitique intéressant est présent à l’Est du lac et s’étend sur plusieurs dizaines de kilomètres en direction de la côte Est. La plupart des pegmatites ont un grain moyen à fin et appartiennent au Sous-type Béryl – Columbite. De plus, certaines pegmatites du Sous-type Chrysobéryl affleurent à l’Est de la rive Sud-Est du lac. La plupart de celles-ci contiennent des cavités miarolitiques à quartz fumé, feldspath potassique, tourmaline noire et chrysobéryl. On peut y trouver occasionnellement des sceptres d’améthyste.

Mahazoma Localisé à l’Ouest de la route Antananarivo – Mahajunga. En fait, la région est connue essentiellement pour l’or, le manganèse, le fer et les minéralisations de chrome. Cependant, quelques gemmes de béryl bleu et un peu de tourmaline polychrome ont été découverts dans cette région.

Tsironomandidy et Lac Itasy La région de Tsironomandidy, a produit dans le passé des quantités importantes de béryl industriel, extrait de pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite. A 40 km au Sud de Tsironomandidy, des pegmatites produisaient dans le passé des tourmalines rouges et polychromes, . Près du lac Itasy, un champ pegmatitique s’étend à partir du lac vers le Sud sur environ 60 km. Cette région produit des gemmes de béryl bleu. Récemment, de beaux cristaux de quartz fumé et améthyste ont été trouvés, et pour la première fois à Madagascar, on a découvert un gisement de cristaux incolores et à bleu pâle d’euclase.

Betafo - Antsirabe La plupart appartiennent au Sous-type Béryl – Columbite, mais également au Sous-type Béryl – Columbite – Uranium et au Sous-type Lépidolite. En particulier, des pegmatites du Sous-type Béryl – Columvilbite – Uranium produisent la fameuse bétafite. Ces pegmatites sont localisées dans les régions des lages d’Antanifotsy, de Morafeno et d’Ampangabe, au Sud-ouest de Faratsiho. En plus de la bétafite, on a anciennement trouvé dans les pegmatites de ce district, de grands cristaux de columbite – tantalite, fergusonite, « ampangabeite », euxénite et aeschynite. Parmi les pegmatites du Sous-type Lépidolite, la plus fameuse se trouve à Ambalanihasofotsy, au Nord du village d’Ankazomiriotra. Elle produit en plus de lépidolite, des béryls roses, de la tourmaline polychrome et quelques belles topazes, en cristaux pouvant atteindre jusqu’à six kilos.

Betsiriry Le district pegmatitique de Betsiriry se trouve à l’Ouest d’Antsirabe, en direction de Miandrivazo. Cette zone était connue pour sa petite production de minerai de béryllium. Jusque dans les années soixante, on a trouvé du béryl gemme dans plusieurs localités de la zone, par exemple à Ankarongana, Antsahamaloto, Amparikaolo, Ankaramainty, Ambohipisaka, Kiranomena, Analaidirana et Dabolava. D’après les informations rapportées dans la littérature, les pegmatites exploitées devaient toutes être du Sous-type Béryl – Columbite. Il n’y a pas d’informations concernant les minéraux accessoires.

Vorondolo Le district pegmatitique de Vorondolo se situe au Sud-Est d’Antsirabe. Quelques pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite apparaissent à proximité de cette montagne. La zone est exploitée principalement pour le quartz rose, en général de très bonne qualité. On y trouve localement du quartz rose étoilé ainsi que du quartz rose de qualité gemme. Parmi les minéraux accessoires, le grenat (almandin à spessartine) se présente en beaux échantillons.

Sahatany Cette zone s’étend au Sud de la ville d’Antsirabe le long de la vallée de la rivière Sahatany. Elle est limitée à l’Est par le massif quartzique du mont Ibity, et au Sud, comprend toute la partie de confluence de la Sahatany avec la rivière Manandona. Le sous-bassement cristallin de la zone est composée de marbres calciques et dolomitiques, de quartzites, schistes, orthogneiss, leucogranites, et d’un pluton gabbroïque. On trouve principalement dans les marbres un très grand nombre de pegmatites du Sous-type Lépidolite, du Sous-type Elbaïte, et du Sous-type Danburite. Quelques rares pegmatites du Sous-type Béryl – Columbite existent dans la partie la plus Nord – Ouest de la zone. Les dykes forment des lentilles sub-verticales ou sub-horizontales. L’exploitation de pierres gemmes de tourmaline polychrome, de béryl rose, vert, bleu et polychrome, de danburite, scapolite et kunzite a perduré depuis le début du siècle jusqu’à nos jours. Au début du siècle surtout, un grand nombre de pegmatites, notamment celles de Tsarafara, Ilapa, Ampatsikaitra, Manjaka, Maharitra et Antandrokomby, ont produit à partir de grandes cavités miarolitiques, des échantillons spectaculaires de cristaux rouges ou polychromes de tourmaline, parfois des gemmes de béryl rose vif. Les pegmatites de Manjaka et Maharitra sont relativement épuisées alors que les autres peuvent encore être productives.

Analalava Ce district pegmatitique est situé au Sud de Betafo, à partir du village de Mahaiza et vers le Sud, jusqu’à la rivière Mania. C’est une région assez sauvage, où de nombreuses pegmatites intéressantes sont présentes : pegmatites du Sous-type Lépidolite, du Sous-type Elbaïte, du Sous- type Danburite, du Sous-type Béryl – Columbite, et du Sous-type Béryl – Columbite – Uranium.

La pegmatite d’Itongafeno, non loin de Mahaiza, à proximité de Tsaramanga, fait partie des localités pegmatitiques les plus réputées de Madagascar. Dans cette pegmatite du Sous-type Béryl – Columbite, des cristaux de béryl d’un exceptionnel bleu sombre se présentent dans un réservoir gabbroïque à gros grains, au contact entre de grands cristaux de feldspaths perthitiques et le quartz rose du cœur de la pegmatite.

D’autres pegmatites importantes se situent à Manapa, Antsongombato, Tetesantio, Ampanivana et Ambaniandrefana.

Anjanabonoina – Vohitrakanga Anjanabonoina et Vohitrakanga sont les noms de deux fameuses mines de pegmatite situées dans la région sauvage du Sud-Ouest de Betafo. Anjanabonoina est à environ 40 kilomètres au Sud- Ouest de Betafo et Vohitrakanga à environ 20 kilomètres au Sud d’Anjanabonoina. Entre ces deux localités, un grand nombre d’autres pegmatites existent, mais sans minéralisations d’intérêt, et ce champ pegmatitique pourrait être considéré comme la continuation Ouest du champ pegmatitique d’Analalava. La plupart des pegmatites sont des pegmatites très évoluées, des Sous-type Lépidolite, Elbaïte, et Danburite. Il existe aussi des pegmatites des Sous-type Béryl – Columbite et Béryl – Columbite – Uranium, mais elles sont rares. Anjanabonoina et Vohitrakanga ont été très largement exploitées dans le passé, et en particulier Anjanabonoina produisait de magnifiques tourmalines multicolores de grande taille.

Ambositra Dans la région de la ville d’Ambositra, il existe une zone pegmatitique intéressante, où l’on a découvert encore récemment de belles choses. Les pegmatites du Sous-groupe Béryl – Columbite dans quelque localité proche de la ville d’Ambositra, produisent un béryl gemme bleu profond. Un bon nombre de pegmatites du Sous-type Lépidolite, présentes à quelques dizaines de kilomètres au Sud-Ouest et Sud-Est de la ville, ont produit en surface de gros galets de cristaux de tourmaline polychrome, ainsi que de l’amazonite, du quartz fumé et de la citrine. AValozoro, à 35 kilomètres au Sud-Est d’Ambositra, un gisement important de cristaux émoussés de tourmaline a été découvert

II au début de 1997, et fut rapidement épuisé après avoir produit quelques tonnes de bruts de qualité gemme. AValozoro, la pegmatite présente dans une roche gabbroïque altérée riche en nickel, est extrêmement fracturée, et à l’intérieur des fractures on trouve une grande quantité de « garniérite » verte.

Ambatofinandrahana La région d’Ambatofinandrahana, située à l’Ouest d’Ambositra, est assez riche en pegmatites des Sous-types Béryl – Columbite, Lépidolite, Tourmaline et Danburite. La plupart d’entre elles sont massives, et les miaroles sont rares et de petite taille. La région se caractérise également par la présence du Sous-type Bastnaesite. AAndakatany, au Nord de la route Ambatofinandrahana – Ambositra, on a trouvé une abondance de grands cristaux de bastnaesite dans une pegmatite à biotite altérée, contenue dans un granite. Une autre occurrence de pegmatites riches en bastnaesite est celle du mont Marovoalavo, à 15 kilomètres à l’Ouest d’Ambatofinandrahana.

Sud-Est de Fianarantsoa La région de Fianarantsoa a occasionnellement produit dans le passé des minéraux issus de pegmatites des Sous-types Béryl – Columbite et Lépidolite. La plus grande découverte s’est produite au début des années 90, au Sud-est de la ville dans le village de Lakamisy – Itenina, où un grand dépôt pegmatitique résiduel a produit plusieurs tonnes de cristaux roulés de tourmaline polychrome. Les plus gros galets pesaient jusqu’à 30 kilos. La plupart de ces tourmalines étaient de qualité gemme. Quelques uns des plus gros cristaux ont donné de belles sections polies polychromes.

Ikalamavony Cette zone située à l’Ouest – Nord - Ouest de Fianarantsoa contient des pegmatites des Sous- types Lépidolite et Béryl – Columbite. Cependant, les pegmatites les plus remarquables sont deux grandes pegmatites du Sous-type Ambligonite, à Bevoandrano, 25 km à l’Ouest d’Ikalamavony. Les dykes font jusqu’à 200 mètres de long et présentent une bordure à grains fins de feldspaths, muscovite et tourmaline, une zone intermédiaire à quartz, perthite, albite, muscovite et béryl, et un cœur quartzique. Au contact entre le quartz du cœur et la zone intermédiaire, il y a un enrichissement significatif en minéraux lithinifères, avec une abondance de lépidolite et d’ambligonite, associées à de la tourmaline polychrome et de l’albite (clevelandite). Dans cette zone, on a récemment découvert une pegmatite miarolitique à cristaux de béryl d’un exceptionnel jaune - orange vif.

Ampandramaika - Malakialina Le district d’Ampandramaika et Malakialina se trouve dans une large zone à l’Ouest d’Ikalamavony. Il est allongé suivant un axe Nord-Sud, entre les villages de Mandrosonoro au Nord (125 km à l’Ouest d’Ambositra) et l’intersection des rivières Mantsahala et Matsiatra au Sud (150 km à l’Ouest – Sud - Ouest d’Ambositra). Les pegmatites y sont très variées, avec les Sous-types Béryl – Columbite, Béryl – Columbite – Uranium, Béryl – Columbite – Phosphate, Lépidolite, Ambligonite et Elbaïte. Cette zone a été la plus productive de Madagascar pour le béryl industriel, et sa plus grande pegmatite (« Malakialina 4 ») a été abandonnée en 1963 après avoir produit plus de 2000 tonnes de béryl et 32 tonnes de columbite. Parmi les sites les plus célèbres de la région : la localité d’Ankiperatra non loin d’Ampandramaika, où existe une pegmatite riche en ambligonite, et la localité de Marivolanitra, où une pegmatite du Sous-type Béryl – Columbite, a produit de grandes quantités de triplite, pensant jusqu’à 100 kg, ainsi qu’un grand nombre d’autres phosphates. De plus, à Bemasoandro, une pegmatite très riche en minéraux uranifères a fait l’objet de recherche du C.E.A. (“Commissariat à l’Energie Atomique”). Ce district est réputé pour ses cristaux de tourmaline d’un beau rouge ou d’un beau bleu. En fait, nombreuses sont les pegmatites bien préservées et non kaolinisées qui produisent de très belles tourmalines dans des poches miarolitiques.

Irondro Irondro est un village situé au centre d’une ceinture pegmatitique NE-SO logée dans un gneiss riche en phlogopite et des roches métabasiques. Les pegmatites de cette zone sont du Sous-type à Emeraude. Les cristaux d’émeraude pouvant faire plusieurs centimètres de long, se sont formés dans les pegmatites au contact avec la roche encaissante basique, et également à l’extérieur de la pegmatite dans une unité à phlogopite créée par réaction entre le gneiss basique encaissant et les fluides libérés par les magmas pegmatitiques au cours du refroidissement. Les cristaux d’émeraude trouvés dans cette région sont parfois de très bonne qualité et occasionnellement procurent quelques somptueux échantillons de collection.

Itrongay La région d’Itrongay est riche en pegmatites. Celles-ci sont mal connues du fait du manque d’affleurements, mais appartiennent probablement aux Sous-types Béryl – Columbite et Béryl – Columbite – Uranium. Il n’y a pas de minéraux significatifs dans ces dykes, mais comme il a été dit plus haut, ces pegmatites ont probablement joué un rôle majeur dans la formation des gisements d’orthoclase gemme jaune.

Isahara Partant du village d’Isahara (à l’Ouest de Mananbondro à environ 100 kilomètres au Nord de Fort-Dauphin), ce district s’étend vers le Nord sur plusieurs dizaines de kilomètres, finissant au Sud-ouest de la ville de Farafangana. Dans toute cette zone, on recense un grand nombre de pegmatites de la Classe Miarolitique – NYF, encaissées dans des migmatites et des méta-sédiments. L’exploitation menée par les mineurs locaux intéresse la portion superficielle et résiduelle des dépôts, produisant en abondance du quartz fumé, de la citrine, de la topaze incolore à bleue et du béryl incolore, jaune, vert ou bleu. Parfois le béryl est de couleur bleue ou verte, qui est changée en un bleu profond par chauffage. Ces pegmatites sont en général très riches en cristaux grossiers et octaédraux de magnétite, exceptionnellement en masses pouvant atteindre plusieurs kilos. La tourmaline polychrome est très rare, dans certains cas elle est d’un exceptionnel vert vif.

ANNEXES III Les espèces de tourmaline

IVIII

TITRE : «Les pegmatites d’Antsirabe- Betafo : Axe Vavavato-Mahaiza-Sahatany et les minéralisations associées.»

Auteur : SEDRA Contact : 034 54 438 31 Nombre de pages : 53 Nombre de figures : 31 e-mail :sedylarry@gmail .com Encadreur : RALISON Bruno Nombre de tableaux : 6

RESUME Au nord de Betafo les pegmatites sont encaissées par le granite de Vavavato . Elles sont disposées en discordance par rapport à la roche hôte .La mise en place de ce granite s’est fait vers 1060millions d’année . Du point de vue pétrographique la formation de perthite entre la pegmatite et le granite de Vavavato témoigne le metasomatisme .Au termes structural la pegmatite prenne une direction est-ouest. Autour de la vallée de Sahatany au sud, les pegmatites sont encaissée sur l’ensemble schisto- quartzo-dolomitique déposée vers 1850 millions d’année. La direction empruntée par la formation de pegmatite est donc orientée du Sud-Est vers Nord-Ouest. Les fluides tardif-magmatiques aqueux favorise l’enrichissement de la concentration des métaux bérylliums et les éléments chromophores sont intimement liées au roche basique (gabbro) .L’ensemble résume la genèse du Béryl bleu de Tsaramanga Betafo répertorié dans les pegmatites potassique. D’autre coté les minéralisations en tourmalines occupent les pegmatites sodolithique.

Mot clés : pegmatite, granite, schiste-quartzo-dolomitique, Sahatany, Betafo

ABSTRACT

In the North of Betafo, the pegmatites are hosted by Vavavato granite. They are arranged in unconformity with respect to the host rock .The emplacement of this granite was done around 1060million years . From the petrographic point of view, the formation of perthite is coexisting between the pegmatite and the granite of Vavavato testifies the metasomatism. In the structural baths the pegmatite takes an east-west direction Around the Sahatany valley to the south, the pegmatites are hosted on the schisto-quartzo- dolomitic ensemble deposited around 1850 million years ago. The direction taken by the pegmatite formation is therefore oriented from the South-East to the North-West. The aqueous late-magmatic fluids favor the enrichment of the concentration of the beryllium metals and the chromophore elements are intimately related to the basic rock (gabbro). The set summarizes the genesis of the blue Beryl of Tsaramanga Betafo listed in the potassic pegmatite. On the other hand, the tourmaline mineralization occupies the sodolithic pegmatite. Key words: pegmatite, granite, schist-quartzo-dolomitic, Sahatany, Betafo