UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DOMAINE SCIENCES DE L’INGENIEUR

MENTION INGENIERIE MINIERE PARCOURS : SCIENCES ET TECHNIQUES MINIERES

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Polytechnicien Grade Master Titre : Ingénieur de Mines Parcours : Sciences et Techniques Minières Intitulé :

EXPLORATION D’URANIUM DE PAR TELEDETECTION ET SPECTROMETRIE AEROPORTEE

Présenté par RANDRIANALISOA Tsinjo Aina Nandrianina

Encadreur : RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier Date de soutenance : 24 Mai 2019 Année Universitaire : 2016-2017

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DOMAINE SCIENCES DE L’INGENIEUR MENTION INGENIERIE MINIERE PARCOURS : SCIENCES ET TECHNIQUES MINIERES

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Polytechnicien Grade Master Titre : Ingénieur de Mines Parcours : Sciences et Techniques Minières Intitulé : EXPLORATION D’URANIUM DE VINANINKARENA PAR TELEDETECTION ET SPECTROMETRIE AEROPORTEE

Présenté par : RANDRIANALISOA Tsinjo Aina Nandrianina Membres du jury Président de Jury : RANAIVOSON Léon Félix Rapporteur : RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier Examinateurs : RAKOTOVAO Soatsitohaina Ravaonjalitera ANDRIATAHINA Hervé Date de soutenance : 24 Mai 2019 Année Universitaire : 2016-2017

FISAORANA

Voalohany indrindra dia misaotra an’Andriamanitra lehibe aho noho ny nanomezany ahy hery, fahasalamana ary fahafahana mianatra eto anivon’ny sekoly ambony politeknika Antananarivo ka nahavitako nanatontosa ity boky ity.

Manarak’izany ihany koa dia misaotra ireo rehetra izay nanampy ahy ka nahavitako ity asa ity.

Singanina manokana ireto olona manaraka ireto:

- Andriamatoa ANDRIANAHARISON Yvon, tomponandraikitra voalohany ao amin’ny « Domaine des Sciences de l’Ingénieur » eto amin’ny sekoly ambony politeknika Antananarivo (ESPA), nanome alalana ahy mba ahafako nanohy ny fianarako tao nandritra ny dimy taona. - Andriamatoa RANAIVOSON Léon Felix, Mpampianatra Mpikaroka eto amin’ny ESPA sady tomponandraikitra voalohany ny « Mention Ingénierie Minière » izay nandray ahy tao ao amin’ny Mention iandraiketany. - Andriamatoa RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier, Mpampianatra Mpikaroka eto amin’ny ESPA sady tomponandraikitra ny parcours Sciences et Techniques Minières ao amin’ny Mention Ingénierie Minière amin’ny eto amin’ny ESPA, nanampy sy nanome hevitra ary nanoro lalana ahy mandrapahavita ity asa ity. - Ramatoa RAKOTOVAO Soatsitohaina Ravaonjalitera sy Andriamatoa ANDRIATAHINA Hervé, samy Mpampianatra Mpikaroaka ato amin’ny Sekoly ambony Politeknika Antananarivo, nanaiky ihany koa hitsara sy hanome toromarika ho fanatsarana izao vokam-pikarohana izao. - Ireo mpampianatra rehetra eto amin’ny Mention Ingénierie Minière eto amin’ny ESPA tamin’ny fahalalàna sy fampianarana izay nomen’izy ireo ka nahavitako ny fianarana izay nataoko.

Ny tomponandraikitra ao amin’ny trano famakiamboky eny amin’ny « Service Géologique » eny Ampandrianomby, tamin’ny fanampiny sy ireo antontaratasy nomeny.

Tsy adinoko ihany koa ny misaotra ireo Ray aman-dReniko, ny mpiray tampoha amiko, ny fianakaviko iray manontolo ary ny mpiaramianatra amiko izay nanampy be dia be ahy ka nahavitako ity asa ity.

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SOMMAIRE

FISAORANA

SOMMAIRE

LISTE DES ACRONYMES

LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES FIGURES

LISTE DES PHOTOS

GLOSSAIRE

INTRODUCTION

CHAPITRE I : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE ET GENERALITES SUR L’URANIUM

CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES

CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION

CONCLUSION

BIBLIOGRAPHIE

WEBOGRAPHIE

ANNEXES

TABLES DES MATIERES

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LISTE DES ACRONYMES

AIEA : Agence Internationale de l’Energie Atomique BD : Base de données BPRGM : Base de Données pour la Promotion et la Gouvernance des Ressources Minérales BRGM : Bureau de Recherches Géologique et Minières CMY: Cyan Magenta Yellow GPS: Global Positioning System ESRI: Environmental System Research Institute

FTM: Foibeny Taosaritany Madagasikara HF: High Frequency IGRF: International Geomagnetic Reference Field IR: Infrarouge LF: Low Frequency MF: Modulation frequency MCO : Mine à ciel ouvert MIR : Moyen Infrarouge MS : Mine souterraine OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Economiques PIR : Proche Infrarouge RVB : Rouge Vert Bleu SIG : Système d’Information Géographique SRTM : Shuttle Radar Topography Mission TC: Total Count TM: Thematic Mapper UHF: Ultra high frequency USGS: United States Geological Survey UTM: Universal Transverse Mercator

UV: Ultraviolet VHF: Very High Frequency

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Unités Symboles

Å: Astrong 휎1 : compression

° C : Degré Celsius 휆 : Longueur d’onde Ba : Baryum % : Pourcent Bi : Bismuth Cm3 : Centimètre cube g : Gramme Ca : Calcium

Ha : Hectare E : Est

KeV: Kiloélectronvolt K : Potassium

Kg : Kilogramme Nb : Niobium kgU/t : Kilogramme d’Uranium par tonne N : Nord

Km : Kilomètre O : oxygène

Km2 : Kilomètre carré P : phosphore

Mol : Mole S: Sud mm : Millimètre Ta: tantale

Ppm : Parties par million Th Thorium

TWh : Térawattheure Ti : titane tU : Tonne d’Uranium U : Uranium

Ghz : Gigahertz W ou O : Ouest

MHZ : Mégahertz μm : Micromètre

V : Volt

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1:Limite de la feuille d' ...... 3

Tableau 2:Réserves mondiales d'Uranium par pays ...... 22

Tableau 3:Production d'Uranium par pays ...... 22

Tableau 4: Quelques des gisements d'Uranium ...... 23

Tableau 5: Types de minéralisations uranifères à ...... 27

Tableau 6:Directions des linéaments ...... 47

Tableau 7: Classifications des roches et des couches géologiques ...... 67

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LISTE DES FIGURES

Figure 1:Carte de localisation de la Commune Vinaninkarena ...... 4 Figure 2: Bassin d’Antsirabe et ses réseaux hydrographies ...... 7 Figure 3:Carte géologique d'Antsirabe feuille N49 (BPRGM) ...... 15 Figure 4:Carte géologique de Vinaninkarena, source BPGRM feuille N49 ...... 17 Figure 5:Symbole chimique de l'Uranium ...... 18 Figure 6: Fission d’un atome de l’Uranium ...... 19 Figure 7:Circuit de fonctionnement d'un réacteur nucléaire ...... 20 Figure 8: Distribution des minéralisations uranifères de Madagasar ...... 28 Figure 9:Faille normale et faille inverse ...... 30 Figure 10:Le décrochement dextre et le décrochement senestre ...... 30 Figure 11: Anticlinal et synclinal ...... 31 Figure 12 : Processus de la télédétection ...... 33 Figure 13: Spectre du rayonnement électromagnétique solaire ...... 35 Figure 14:Interaction de la lumière et de la matière ...... 36 Figure 15: Synthèse additive des lumières colorées et synthèse soustractive ...... 36 Figure 16:Image radar SRTM ...... 45 Figure 17: Carte de linéament d'Antsirabe ...... 46 Figure 18:Rosace directionnelle des linéaments ...... 48 Figure 19:Image composite 321 superposé avec des fractures géologiques ...... 49 Figure 20:Carte de concentration en Uranium ...... 54 Figure 21:Carte de Concentration en Potassium ...... 55 Figure 22:Carte de concentration en Thorium ...... 56 Figure 23:Indice structurale de l'Uranium ...... 57 Figure 24:Indice structurale de Potassium ...... 58 Figure 25:Indice structurale du Thorium ...... 59 Figure 26:Superposition de la concentration en Uranium et couche géologique ...... 61 Figure 27:Superposition de la concentration en Thorium et couche géologique ...... 62 Figure 28:Superposition de la concentration en Potassium et couche géologique ...... 63 Figure 29:Carte ternaire U /Th/K ...... 65 Figure 30: Délimitation des zones favorables ...... 66 Figure 31:Superposition de la couche géologique, des linéaments et les zones favorables ...... 68

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LISTE DES PHOTOS Photo 1: Centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine France ...... 21

Photo 2: Anticlinal et synclinal ...... 31

Photo 3:Structure foliée du gneiss ...... 32

Photo 4 : Aéronef de prospection, CESNA 404 ...... 39

Photo 5:Système d'acquisition des données ...... 40

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GLOSSAIRE

Un phénocristal est un cristal d'une taille telle qu'il est visible à l'œil nu. On peut parler de phénocristaux pour des cristaux d'un diamètre allant d'un millimètre à dix centimètres.

Roche allogène : c’est une roche qui a pris naissance ailleurs que dans la roche ou ils se trouvent.

Fission : Fissile s’applique aux roches qui se fendent facilement en feuillets minces, ce caractère pouvant être d’origine sédimentaire ou d’origine mécanique (cas de nombreux schistes). Les puys sont des sommets d'origine volcanique, parfois réduits à des cheminées (volcan endormi). Minéraux singénetique est un minéral ayant cristallisé avant une phase métamorphique donnée. Roches ignées (anciennement, roches éruptives), se forment quand un magma se refroidit et se solidifie, avec ou sans cristallisation. L'orbite héliosynchrone désigne une orbite dont on choisit l'altitude et l'inclinaison.

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INTRODUCTION

Diverses richesses naturelles sont reparties dans les territoires de Madagascar. Mise à part ses cultures, ses faunes et ses flores qui le différencient des autres pays, il détient également des grandes fortunes situées à son sous-sol tel que les pierres précieuses et autres ressources minières.

La majorité de la population malgache est agriculteur où il applique encore la méthode traditionnelle et utilise des matériels rudimentaires. Afin de les développer, l’association et le contrebalancement de ce secteur avec les autres secteurs sont nécessaire, d’une part ; l’utilisation des nouvelles méthodes requiert une ressource énergétique assez énorme, d’autre part.

Comme combustible dans des réactions nucléaires, l’Uranium est très utilisé dans la production de l’électricité dans la centrale nucléaire. L'énergie récupérable est plus d'un million de fois supérieure à celle des combustibles fossiles pour une masse équivalente. De plus, des différents facteurs ont besoin de cet élément tel que la production des armes nucléaires.

Afin d’avoir décidé et exploité un gisement, on devra suivre des études tel que les travaux de prospection. La Commune Rurale Vinaninkarena possède des ressources de minerai d’Uranium. Pour approfondir l’étude concernant cette région, on a fait de la prospection spectrométrique.

Ce travail comporte trois chapitres : le premier chapitre concerne la description de la zone d’étude et les généralités sur l’uranium; le second chapitre décrit la notion de la géologie structurale, les méthodes utilisées, et en particulier, la télédétection, la prospection spectrométriques et la cartographie, ainsi que la présentation des logiciels de traitement; le troisième et dernier chapitre consiste à interpréter les résultats obtenus durant le traitement des données.

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CHAPITRE I : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE ET GENERALITES SUR L’URANIUM

Cette partie concerne la description de la zone d’étude et les généralités sur l’Uranium. Plus précisément, elle parle de la localisation de la zone d’étude, ses mouvements tectoniques avec ses différentes formations géologiques, le processus de formation et les réserves d’Uranium ainsi que leur utilisation.

I.1 DESCRIPTION DE LA ZONE ETUDIEE

Localisation de la zone d’étude

Les données obtenues au sein de BPGRM sont dans la feuille géologique N49 portant le nom de la ville d’Antsirabe. Elle se situe dans la Région dont elle est constituée par quatre (4) Districts : le District d’Antsirabe I et II qui occupent la moitié Est de la feuille ; le District de celle de l’Ouest ; le District de , couvre la partie Nord de la feuille. Elle est limitée approximativement par les coordonnées Laborde de Madagascar dans le tableau suivant :

Tableau 1:Limite de la feuille d'Antsirabe

X (m) Y (m) 440 000 720 000

470 000 720 000

440 000 680 000 470 000 680 000

Géographiquement, la ville d’Antsirabe se situe à 167 Km au Sud de la ville d’Antananarivo, sur la Route Nationale N° 07 vers Toliary, dans la partie sud du massif d’Ankaratra.

Ce travail se concentre dans la Commune Rurale de Vinaninkarena qui se trouve dans la Région du Vakinankaratra, District d’Antsirabe II où leur Chef-lieu se situe à 9,4 Km au Sud de la ville d’Antsirabe. La figure 1 montre la présentation de la Commune Rurale Vinaninkarena.

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Figure 1:Carte de localisation de la Commune Vinaninkarena (BD FTM)

Ses coordonnées géographiques sont 19° 56' 59"S et 47° 02' 59" E, avec une altitude moyenne de 1425m.

La Commune Rurale Vinaninkarena est limitée :

- au Nord par la Commune Urbaine Antsirabe ;

- à l’Ouest, la Commune Rurale Mangarano

- à l’Est, la Commune Rurale

- et au Sud par la Commune Rurale et la Commune Rurale d’.

Cette Commune est composée de huit (8) Fokontany qui sont : Fiakarandava, Mahaimandry, Ampandrotrarana, Ambohipeno, Ankarinomby, Anjanamanjaka Ambohitraivo, Tsaratanana, Maronony.

Population

En 2011, le nombre de population à Antsirabe est de 382.869 avec une densité de 122 habitants par kilomètre carrés environs. Pour Vinaninkarena, la population est de 12038 habitants (recensement en 2012), en divisant avec sa superficie, il nous donne une densité de 172 habitants par kilomètres carrés.

La principale activité économique de la population est la culture de riz, de blé, de manioc, des pommes de terre et de carotte, et l’élevage. Mais il y a aussi les activités industrielles et minières, et les activités de service dans les secteurs tertiaires.

Climat

Du point de vue climatique, on a 2 grandes différentes saisons : la saison chaude accompagnée de pluie abondante qui commence en mois de Novembre jusqu’au mois de Mai, et une saison froide et sèche entre le mois de Juin et le mois d’Octobre.

Néanmoins, il existe deux principaux types de climat locaux, dû aux différentes unités géographiques de la région dont l’une est le climat d’altitude qui est caractérisé par des précipitations importantes et d’un hiver très froid ; on le trouve à la partie Nord (Vavavato et la partie Sud du massif d’Ankaratra) et au sud-ouest (massif d’Itongafeno).

L’autre est le climat des hautes terres (dépressions d’Antsirabe et de Betafo) qui se présente par des précipitations très importantes de pluviométrie 1400 à 1700mm durant

5 la saison de pluie ; d’un hiver froid avec des gels assez fréquents, des crachins et des brouillards pendant la saison sèche.

En Général, la pluviométrie moyenne annuelle d’Antsirabe est de 1 200 mm et sa température varie de 0°C à 29°C.

Hydrographie

Le bassin d’Antsirabe montré par la figure suivante est considéré comme le bassin hydrologique de la rivière Manandona, à écoulement méridien, dont l’exutoire est fixé à la confluence avec la rivière Sahalombo, près de la localité de Vohibe, à 1 350 m d’altitude. Ce bassin a une superficie de 924 km2, dont 159 km2 pour le sous-bassin de Sahatsio drainé par la rivière de Sahatsio, de Lavarono et d’Amoronarivo au centre, et 295 km2 pour celui de Sahalombo par la rivière de Sahalombo à l’ouest. Ces sous-bassins ont une forme très allongée en relation avec la structure géologique.

Le profil longitudinal des cours d’eau est caractérisé par des ruptures de pente marquées sur des seuils rocheux : celui de Faroroka-Mahitady, qui ferme le haut bassin de la Manandona, et celui de Nanondranana au sud de Vinaninkarena. [8].

On y trouve plusieurs lacs mais les plus vastes dont leurs superficies sont supérieures à 20ha sont Andraikiba et Andranobe.

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Figure 2: Bassin d’Antsirabe et ses réseaux hydrographies

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I.2 FORMATION GEOLOGIQUE DE LA REGION

Cette partie parlera des connaissances géologiques de la région d’Antsirabe qui concerne les lithologies et les événements passés de la région c’est-à-dire les mouvements tectoniques et des métamorphismes, ainsi que leurs géomorphologies. La figure 3 montre la carte géologique d’Antsirabe. Elle illustre les différentes formations géologiques de la région.

Tectonique de la Région

La zone géologique d’Antsirabe se trouve le Domaine géologique d’Antananarivo et le sous-domaine d’Itremo où ils sont séparés dans le sud-ouest de la feuille, plus précisément tout au long de granite de Samiresy. La direction générale des gneiss est NE-SW avec des pendages les plus fréquemment NNW. Cependant, localement, on peut observer des anomalies importantes. Certaines anomalies de pendage et de direction sont explicables par la présence d’un massif granitique (région Ivohibe). Ces grands massifs granitiques jouent beaucoup de rôle de moles résistantes sur lesquels se sont plus au moins modelées les directions tectoniques, par exemple le massif granitique de Mangarano au SSW d’Antsirabe. Les phénomènes d’écrasement ont été intenses, particulièrement dans la vallée de Sahatany, où les pegmatites présentent des éléments déformés et cassés. Les plis sont en général déversés vers l’Ouest. Un mouvement tectonique général s’est ensuite produit, très intense en certains points, ce qui est prouvé par les brèches de Samiresy, et la transformation du gabbro au Sud-Est d’Itongafeno en schiste cristallin. Les venues pegmatitiques semblent dater de cette époque ou lui sont immédiatement antérieurs. Ensuite, les phénomènes d’altération et d’érosion ont donné de nouvelles diverses formations récentes [7].

Le bassin sédimentaire d’Antsirabe présente deux surfaces planes, étagées et légèrement inclinées vers le sud, qui ont été considérées comme témoignant chacune d’un remplissage lacustre. Ce bassin a pour origine initiale un phénomène tectonique : abaissement du compartiment Ouest après fractures d'une surface initiale. Ils sont témoignés par l’escarpement de Betampona (qui est mise en évidence par une rupture de pendage dans les gneiss entre les blocs soulevés et affaissés à l’Est d’Antsirabe) et de la faille du Mandray (présence des migmatites et des gneiss) [7].

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Géomorphologie

La géomorphologie de la région dépend de la nature et de l’histoire géologique. On peut distinguer :

Au Nord-Ouest : le massif granitique de Vavavato

Au Sud-Ouest, un ensemble montagneux formé de 3 massifs :

- Le massif de l'Itongafeno, dont les plus hauts sommets culminent entre 2100 et 2200 m, présentant des reliefs abrupts notamment dans les parties les plus élevées où les quartzites forment un paysage dentelé caractéristique ; - Le massif granitique de l’Andaingo, culminant à 1950 m, présentant un sommet aplani. Les pentes, fortes, surtout sur le versant Nord-Ouest, sont recouvertes de boules de granite ; - Le massif de l’Inanohazana au nord des précédents, un relief migmatitique fortement modifié par l’érosion dont les plus hauts sommets sont compris entre 1700 et 1760 m.

Au Sud : un relief d'aplanissement constitué de deux unités situées à des altitudes différentes.

D’Ouest en Est, on remarque :

- Le plateau du Mangarano dont l'altitude, égale à 1747 m à Ambatomenaloha, s'abaisse à 1640m au village de Mangarano ; - Le plateau de Nanondranana, au sud de Vinaninkarena, à une altitude voisine de 1450m.

Ces deux plateaux sont séparés par un escarpement de 120 m situé à l'est de Mangarano auquel fait suite une zone de collines molles allongées en forme de langue, à sommets plus ou moins aplanis, qui se prolonge au nord par les reliefs semblables d'Ambohitrimanjaka.

A l’Est : un ensemble de collines d’altitudes plus ou moins égales. Ces collines se raccordent à la dépression d'Antsirabe par l'escarpement du Mandray dont le dénivelé est de 150 à 200 m et qui s'étend sur une vingtaine de kilomètres du Nord au Sud.

Au Nord, la partie méridionale du massif de l’Ankaratra se subdivise en :

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- Vastes plateaux doucement accidentés constitués par des coulées volcaniques, souvent recouvertes d’un manteau de projection, qui descendent progressivement vers le Sud. Dans la zone de contact entre le volcanisme et le socle, ces coulées occupent les interfluves alors que les vallées sont creusées dans les migmatites ou les granites ; - Dômes phonolitiques, tels ceux d'Andrakotra et de Manarilefona, qui émergent des plateaux ; - Un massif trachytique qui culmine à 2300 m. Ce massif, profondément entaillé par le réseau hydrographique, offre un relief accidenté à pente très forte.

Au Centre : les formations volcaniques récentes ainsi que la plaine correspondant aux sédiments volcano-lacustres d’Antsirabe.

Les formations volcaniques récentes offrent un paysage légèrement accidenté duquel émergent les appareils volcaniques. Ces derniers, remarquablement bien conservés dans la région de Betafo, y présentent des pentes longitudinales rectilignes dont le raccordement à la surface de base est brutal. Par contre dans la région d'Antsirabe et de l’Ifasina, les cônes sont déjà moins bien conservés, leur ligne de plus grande pente sont souvent convexo-concave.

La plaine, correspondant aux sédiments volcano-lacustres, présente une très légère pente vers le sud. Elle offre de grandes surfaces planes séparées par des vallées étroites, peu profondes mais à pentes transversales fortes.

Géologie générale de la feuille d’Antsirabe

Elle prédit les différentes formations dans cette feuille. Il existe trois grandes formations. Ce sont les socles cristallins, les roches éruptives et les formations récentes.

Socles cristallins On distingue les trois séries suivantes où ils se présentent la plus ancienne à la plus récente : le socle ancien, la série du Vohimena et la série des schistes-quartzites.

Le socle ancien est essentiellement constitué des gneiss d'origine paragneissique : le gneiss à graphite de Tongarivo et d’, et des gneiss d’origine orthogneiss, qui sont bien représentés dans le sud-est de la feuille mais et dans une partie du massif des Vavavato.

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La série du Vohimena est une série discordante sur le socle ancien ; elle n'est bien représentée que dans le sud-est de la feuille ; elle est essentiellement constituée par des micaschistes et quartzites. Les affleurements de cette série sont toujours très lateritisés ; le plus souvent, elles ne subsistent en surface que les bancs de quartzites.

La série des schistes-quartzites est datée du dévonien supérieur par écailles de lépidodendrées trouvées dans les schistes de base. À la limite sud-ouest de la feuille, elle n’est représentée que par des quartzites de faible plissement et déposées en discordance sur les gneiss.

Roches éruptives On a classé ces roches éruptives en selon leur âge dont l’une est les roches éruptives anciennes et l’autre les roches éruptives récentes.

 Les roches éruptives anciennes sont formées par des granites et des pegmatites.

Les granites monzonitiques forment des massifs et des filons d’âge différent : le granite monzonitique du massif des Vavavato est en effet très déformé et parfois gneissifié alors celui qui forme les filons qui traversent les gneiss et la série de schistes et quartzites ne présente aucune déformation.

Le granite microplagioclasique dont l’intrusion est postérieur à la série des schistes et quartzites. Il ne forme qu’un affleurement très restreint à la limite sud de la feuille et présente des déformations accentuées.

Les pegmatites potassiques les plus nombreuses sont caractérisées par la présence du microcline comme seul le feldspath. On trouve cette variété de pegmatite, à Vinaninony, à Faratsiho, à la limite Sud de la feuille, à Ampagabe, à Ambatofotsy et à l’ouest de Betafo.

Les pegmatites sodolithiques se trouvent en limite Sud de la feuille, dans les affleurements de la série des schistes et quartzites. Elles sont caractérisées par l’association d’une forte proportion d’albite au microcline avec mica lithique et minéraux lithiques.

 Les roches éruptives récentes engendrent les roches volcaniques du massif d’Ankaratra, la zone volcanique de et la zone volcanique d’Antsirabe- Betafo. Par ordre chronologiques d’éruption, ce sont : les rhyolites, les andésites leucocrates, les trachytes calcoalcalins, les trachytes hyperalcalins, les alcalins et les

11 phonolitiques, les basaltes et les andésites augitiques labradoriques, les ankaratrites, les basanites et les basanitoïdes.

- Les rhyolites se situent seulement sur le flanc ouest de l’Ampizarakisoa, au Nord du lac Vinaninony. Elles forment un affleurement peu étendu au milieu de trachytes hyperalcalins. Les rhyolites avaient dans les premières manifestations volcaniques de l’Ankaratra car on a découvert de la grande proportion de ces roches à la base des sédiments lacustres.

- On a reconnu deux gisements des andésites leucocrates dans deux points différents à l’état de blocs et de galets dans les sédiments du bassin lacustre d’Antsirabe dont l’une aux sources de Sahatsiho et de Sahalambo au sud Famoizankova, et l’autre le flanc d’Iankinana dans la région de Soanindrariny.

- On peut distinguer en trois variétés des trachytes. Ce sont les trachytes calcoalcalins dont ces affleurements principaux sont limités à la région du Famoizankova: Ambohitralika, Befaritra, Ambohimirandrana, Andraratikely et ;

Les trachytes alcalins phonolitiques forment des coulés trachytiques les plus importantes et des dômes typiques : Inanobe, Bevohoka, Bezavona, Manarilefona, Famoizankova et les longues coulées du sud-ouest de Faratsiho, Vontovorona, Itendro et Iharandramosa.

Les trachytes hyperalcalins forment plusieurs dômes dans les region de Faratsiho (Marovitsika, Tokovaribolo, Ankazongoaika, Ambatovorona). Ils se trouvent mélangés à des trachytes alcalins phonolitiques.

La zone des trachytes hyperalcalins délimitée sur la feuille au sud de Faratsiho n’est pas uniquement constituée de trachytes hyperalcalins mais il y a de large prédominance de cette variété de trachytes.

- Les basaltes et les andésites labradoriques augitiques constituent la majeure partie des laves en construisant l’Ankaratra. Ils présentent des filons peu épais dans les gneiss.

Parmi les andésites, le type le plus commun est une andésite labradorique augitique compacte (Ambohibalo, Ambohimirahavavy, , les grandes coulées de Dango près du Kitsamby).

Parmi les basaltes, les variétés compactes mélanocrates sont de beaucoup les plus fréquentes (Fandriandratsy, Vinaninony, Marotaolana, Sambaina).

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- Sous les lambeaux de coulées d’ankaratrites, les tufs basaltiques n’ont pas été conservés que rarement et on ne peut pas observer en place. Par contre, dans la région nord de Sambaina (Vohimena, Analalava), les matériaux de projections basaltiques sont bien conservés mais ils sont remaniés.

- Les Ankaratrites forment les grands coulés qui couronnent le nord du massif de l’Ankaratra et qui se sont répandues jusque sur les gneiss à l’extrême Nord en dehors de la feuille. Elles constituent en particulier les points du Tsiafajavona, du Mandazotanora et les sommets d’, du Laona, du Tampoketsa et d’Ambohitrakanga.

- Les zones les plus typiques des roches des basanites et basanitoïdes sont Vohidronono, Iavoka, , Tritrivakely, Itavo. On les trouve dans les zones volcaniques de Betafo et d’Antsirabe avec de la conservation des puys, des laves et des tufs basaltiques. Ces tufs contiennent comme éléments en allogènes surtout des blocs de granite, granite et de gneiss.

Les Formations récentes Elles sont formées par des latérites, des alluvions récentes et des alluvions anciennes.

- Latérites existent sur tout l’ensemble de la feuille mais elles ont été indiquées là où leur puissance est très grande et où elles masquaient la nature des formations sous- jacentes. Les formations qui sont plus particulièrement atteintes par l’altération en latérites sont les micaschistes de la série du Vohimena et les basaltes.

Ces basaltes, dont les coulés se sont répandus sur des zones planes et des plateaux basaltiques, forment des cuirasses latéritiques ou bauxitiques. Ce sont les plateaux entre Manjakatompo et , les plateaux des coulés de la région ouest d’Ampitatafika, les plateaux sur les grandes coulées de Betampona et d’Ambatomainty.

- Les alluvions récentes formées par quelques dépôts importants recouvrent des alluvions anciennes dans certains bassins. Les bassins alluviaux important sont : plaine de Sambaina, plaine de Vinaninony, plaine de Faratsiho, plaine de Haut-Andratsay entre Antsirabe et Betafo, vallée d’Antanifotsy, vallée d’, Kelilanina et Morafeno.

- Alluvions anciennes et sédiments lacustres :

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Le bassin lacustre d’Antsirabe fournit des alluvions dont les dépôts les plus anciens sont constitués d’éléments de gneiss mélangés à des éléments de trachytes, rhyolites, andésites, tandis que les dépôts récents sont formés des blocs basaltiques.

Cette répartition des éléments des alluvions indique que le lac existait bien avant les premières éruptions basaltiques. Sa formation est sans doute antérieure ou contemporaine des premières manifestations volcaniques de l’Ankaratra.

Cet ancien lac formait deux bassins de surfaces à peu près égales, séparés par la chaîne du Mandray et communiquant très vraisemblablement par la région de Sambaina. Actuellement, ces deux bassins sont représentés l’un par le bassin de Sahatsiho, l’autre par le bassin de la haute Manandona.

Les alluvions de ce lac sont constituées par des lits de conglomérats alternant avec des argiles à lignite ou tourbeuses, des formations très fines nettement stratifiés dont certains lits sont presque uniquement constitués par des produits de projection rhyolitiques ou trachytiques, des couches argilo-marneuses, ...

Les coulées basaltiques des volcans de l’Ankaratra ont recouvert les dépôts lacustres dans beaucoup endroits comme Sambaina, Ianaborona, Antanifotsy et Antsira. On a aussi de même des coulées au sud d’Antsirabe, plus précisément à Vinaninkarena.

Les plantes et les graines trouvés dans les lignites de la région d’Antanifotsy appartiennent à des espèces dont la répartition s’étend du tertiaire à nos jours et ces sédiments ne sont pas encore datés.

Les alluvions à ossements de faune subfossile forment le fond marécages actuels. Elles doivent être considérées comme plus récentes que les sédiments lacustres, en effet, ces alluvions ne sont pas recouvertes par les basaltes d’Antsirabe.

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Figure 3:Carte géologique d'Antsirabe feuille N49 (BPRGM)

Géologie de Vinaninkarena

Cette zone fait partie du bassin lacustre d’Antsirabe. Elle se trouve dans le Sud de ce bassin. Cette partie Sud du bassin d’Antsirabe est formé par : des interstratifications des couches d’argile, de grès, de tourbe dont la disposition de chaque séquence sédimentaire dépend du mouvement tectonique et ou du volcanisme de la région, ainsi que des autres facteurs géologiques. Des coulées basaltiques des volcans recouvrent les dépôts lacustres ; puis, des nouveaux sédiments se déposent sur ces coulées et enfin des basaltes sont recouverts par des grés argileux subhorizontaux et des produits de projection volcaniques comme les ponces et les cinérites.

Le socle cristallin est les migmatites leucocrates. Elle délimite le bassin lacustre à l’Ouest et à l’Est. Ces migmatites présentent de grains moyens à grossiers avec une structure orientée dont elles sont constituées par de quartz, de feldspath et de biotite. Elles donnent une altération de couleur blanchâtre, quelquefois avec des concrétions ferrugineuses. Parfois, elles sont recoupées par des granites filoniens et des pegmatitiques quartzo- feldspathiques de puissance environ à 1m.

Dans la partie Sud-Ouest de la carte, on observe la présence des micaschistes mésocrates à leucocrates. Ils sont formés surtout de micas, de quartz et de feldspaths.

A l’extrémité Est du bassin, les différenciations de couleur marquent les contacts du socle sédimentaire et les sols très rouges témoignent les passages des failles. La carte géologique de Vinaninkarena suivante est obtenue à partir de la numérisation de la carte géologique d’Antsirabe en utilisant l’Arcgis.

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Figure 4:Carte géologique de Vinaninkarena, source BPGRM feuille N49

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I.3 GENERALITES SUR L’URANIUM

Description de l’Uranium

L'Uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92 selon la classification de Mendeleïev. Il appartient à la famille des actinides. C’est le 48e élément naturel le plus abondant dans la croûte terrestre. Son abondance est supérieure à celle de l'argent, comparable à celle du molybdène ou de l'arsenic, mais quatre fois moins abondant que le Thorium. Il se trouve partout à l'état de traces, y compris dans l'eau de mer.

Figure 5:Symbole chimique de l'Uranium [5]

C'est un métal lourd radioactif de couleur gris-blanc dont sa masse atomique est de 232,03 g/mol et sa masse volumique est de 18,95 g/cm3. La température de fusion est de 1132°C et sa température de vaporisation s’élève jusque à 3818°C.

Sa radioactivité, additionnée à celle de ses descendants dans sa chaîne de désintégration, développe une puissance de 0,082 watt par tonne d'Uranium, ce qui en fait, avec le Thorium 232 (quatre fois plus abondant, mais trois fois moins radioactif) et le Potassium 40, la principale source de chaleur qui tend à maintenir les hautes températures du manteau terrestre, en ralentissant de beaucoup son refroidissement.

L'isotope 235U est le seul isotope fissile naturel. Sa fission libère une énergie voisine de 202,8 MeV par atome fissionné dont 9,6 MeV d'énergie non récupérable. Elle est communiquée aux neutrinos produits lors de la fission. La figure suivante montre la fission d’un atome de l’Uranium.

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Figure 6: Fission d’un atome de l’Uranium [W08] Utilisation de l’Uranium

L'énergie récupérable dans l’Uranium est plus d'un million de fois supérieure à celle des combustibles fossiles pour une masse équivalente. De plus, la quantité d'énergie extractible à partir de l'Uranium naturel pourrait théoriquement être multipliée jusqu'à près de cent fois grâce à la surgénération et au retraitement, ceux qui permettraient de fissionner l'Uranium 238, beaucoup plus répandu que l'Uranium 235. De ce fait, l'Uranium est devenu la principale matière première utilisée par l'industrie nucléaire.

Depuis 1960, ils sont utilisés comme combustible dans les réacteurs nucléaires. Quel que soit le type de centrale, le mode de production d'énergie est toujours le même. La centrale est composée de trois circuits : le circuit primaire, le circuit secondaire et le circuit de refroidissement.

Le combustible de la centrale nucléaire est conditionné sous forme de petite pastille d’Uranium empilé dans des crayons (longs tubes métalliques). Ces tubes sont placés dans une cuve en acier rempli d’eau et constitués aussi le cœur du réacteur. Sous l’effet de la fission des atomes de l’Uranium, les tubes chauffent l’eau à 320° C. Cet eau subit de la pression et va diriger jusqu’au générateur du vapeur.

Au contact du tuyau par l’eau très chaud du circuit primaire, l’eau du circuit secondaire s’échauffe à son tour et se transforme en vapeur. La vapeur produite fait tourner une turbine qui fait tourner ensuite un alternateur. Dans l’alternateur, l’interaction entre les électroaimants du rotor, la partie mobile, et la bobine de cuivre du stator, la partie fixe, produit un courant électrique. Puis un transformateur élève la tension de ce courant

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à 225 000 ou 400 000 V pour qu’il puisse facilement transporter dans les lignes à hautes des réseaux électriques.

En sortant de la turbine, la vapeur est retransformée en eau grâce au circuit de refroidissement pour être renvoyé dans le générateur du vapeur en nouveau cycle. Cette vapeur passe dans un condenseur qui est alimenté soit par de l’eau froid prélevé dans les cours d’eau, soit par de l’eau refroidi par le courant d’air qui circule dans des tours aérorefrigérantes. La figure 7 montre un schéma de fonctionnement d’une centrale nucléaire [W05].

Figure 7:Circuit de fonctionnement d'un réacteur nucléaire [W07] Les centrales nucléaires permettent de produire des grandes quantités d’électricité et protègent l’environnement car ils n’émettent pas des gaz à effet de serre. Par exemple, en France, la consommation électrique vaut 480 TWh dont 430 TWh soit 80% de l’électricité sont produites par les 58 réacteurs nucléaires existants. La photo suivante montre une centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine France

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Photo 1: Centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine France [W06]

L'Uranium enrichi peut aussi servir à la réalisation d'armes nucléaires mais ils ont des effets néfastes pour notre environnement. L'Uranium appauvri, un déchet de l'enrichissement de l’Uranium, est employé comme arme antichar ayant un fort pouvoir pénétrant et incendiaire. À très haute vitesse, il perfore aisément les blindages en s'enflammant lors de l'impact, et provoquant un incendie qui fait exploser le véhicule visé. L’Uranium appauvri est aussi utilisé, avec un complément de plutonium, comme nouveau combustible nucléaire. Depuis 1955, la première datation en utilisant la méthode de datation par l'Uranium-Thorium est apparue. Cette méthode des déséquilibres des familles de l'Uranium et du Thorium est une méthode de datation radiométrique qui permet notamment de mesurer l'âge de certaines formations carbonatées d'origine animale ou sédimentaire.

Gisements mondiaux et pays producteurs de l’uranium

L'Uranium est une ressource non renouvelable comme tous les métaux. Les réserves facilement accessibles sont en cours d'épuisement, mais il reste des réserves plus coûteusement accessibles pour au moins un siècle selon l'OCDE et l'AIEA. Le tableau suivant présente la liste des réserves mondiales récupérables d’Uranium par pays en milliers de tonnes en 2013.

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Tableau 2:Réserves mondiales d'Uranium par pays [W01]

Rang Pays Réserves 2013 (Kt) % 1 Australie 1 706 29 2 Kazakhstan 679 12 3 Russie 506 9 4 Canada 494 8 5 Niger 405 7 6 Namibie 383 6 7 Afrique du Sud 338 6 8 Brésil 276 5 9 Etats-Unis 207 4 10 Chine 199 4 Total mondial 5 903 100

La production moyenne annuelle de l’Uranium dans le monde est de 60 000 tonnes. En 2014, la production mondiale des Uraniums atteint jusqu’à 56 252 t dont elle est résumée dans le tableau 3.

Tableau 3:Production d'Uranium par pays (2014) [W01]

Rang Pays 2014(t) %2014 1 Kazakhstan 23 127 41.1 2 Canada 9 134 16.2 3 Australie 5 001 8.9 4 Niger 4 057 7.2 5 Namibie 3 255 5.8 6 Russie 2 990 5.3 7 Ouzbékistan 2 400 4.3

8 Etats-Unis 1 919 3.4 9 Chine 1 500 2.7 10 Ukraine 962 1.7

Total mondial 56 252 100

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Les premiers pays producteurs d’Uranium sont le Kazakhstan, il a produit jusqu’à 39 % d’Uranium, 22 % pour le Canada, 9% pour l'Australie, 7% pour le Niger, 5% pour la Russie et la Namibie et 4% pour l'Ouzbékistan. Cette production continue toujours sans cesse. Et en 2015, elle est élevée à environ 60 514 tonnes. La production ce métal réduit en 2016 à cause de la réduction du cours (diminution jusqu’à la moitié), mais en 2017 elle est revenue à 60 000 tonnes.

Le tableau4 représente quelques mines d’Uranium qui ont la plus haute teneur parmi les gisements mondiaux. Ses gisements sont exploités soit en mines souterraines (MS), soit à ciel ouvert (MCO).

Tableau 4: Quelques des gisements d'Uranium [4] Gisements Teneur moyenne Pays Tonnage (tU) Statut (classés par teneur) kgU/t Moyenne Shinkolobwe Zaïre 25 600 MS exploitée inférieure à 10 JEB Canada 11,2 2 323 MCO exploitée McClean Canada 20,6 4 800 Projet MS Sue A Canada 12,6 700 Projet MCO Sue C Canada 23,3 14 032 MCO exploitée Collins Bay A Canada 40,4 6 830 MCO exploitée Collins Bay B Canada 5,6 14 860 MCO exploitée Collins Bay D Canada 15,0 2 050 MCO exploitée Eagle Point N. Canada 12,6 17 210 MS exploitée Eagle Point S. Canada 10,8 7 110 MS en production Cluff D Canada 29,5 4 447 MCO exploitée Cluff WDJ Canada 21,5 4 790 MS en production Key Lake (Deilmann) Canada 20,9 53 760 MCO exploitée Key Lake (Gartner) Canada 15,9 28 780 MCO exploitée Midwest Canada 60,5 10 260 Projet MS Cigar Lake Canada 150,5 134 600 Projet MS McArthur Canada 195,5 192 620 MS en production Nabarlek Australie 18,6 11 500 MCO exploitée Koongarra 1 Australie 12,4 7 770 Projet MCO

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Dans la plupart des mines d’Uranium, on extrait quelques kilogrammes d’Uranium par tonne dans ses minerais, avec une moyenne pondérée à supérieure de 0,1% soit à un kilogramme par tonne. Toutefois, quelques gisements se distinguent nettement par les hautes teneurs des minerais, parfois au-dessus de 10% soit de cent kilogrammes d’Uranium par tonne.

Métallogénie et gîtologie de l’Uranium

Définition L’Uranium étant l’un des éléments naturels le plus abondant dans la croûte terrestre. Comme dans le cas des mécanismes magmatiques et métamorphiques, sa distribution sur la planète est définit qualitativement et quantitativement par la présence des températures, par cristallisation des oxydes uranifères (uraninite ou uranothorianite) et des silicates uranifères (coffinite, uranothorite), et par substitution des cations adéquats dans les minéraux accessoires. Dans le cas des régimes sédimentaires où il y a des conditions à basse température, le comportement de l’Uranium est dominé par les variations du potentiel de la réaction d'oxydoréduction et/ou de l’adsorption. Alors les minéraux syngénétiques de l’Uranium sont presque absents dans les sédiments ; à l’exception des types détritiques tels que les complexes urano-organiques et urano-phosphatiques, l’Uranium est adsorbé par les particules sédimentaires. Les trois processus suivants résument les principaux environnements du cycle de l’évolution crustale des affiliations et tendances pétrogénétique de l’Uranium.

- Le processus associés au magmatisme générés des lithologies crustales d’origines magmatiques diverses ; - Le processus associés à l’altération, au transport et à la redéposition des constituants des roches décomposées suivant des attaques chimiques et physiques à la surface, résultant des sédiments clastiques, chimiques ou biogéniques ; - Le processus métamorphique des roches préexistantes (sédimentaires et ignées).

Classification géologique à Madagascar [9] [11] La concentration en zone minéralisée est due par l’aspect géologique de l’île. Par conséquent, les minéraux primaires uranifères tels que le Samarskite, l’Euxénite ou le Bétafite sont liées aux formations des champs pegmatitiques à béryl. On a trouvé ces formations pegmatitiques groupées dans des régions déterminées.

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Les minéraux primaires uranifères comme l’uranothorianite constituent une minéralisation associée aux pyroxénites du Sud. Selon G.Noizet, elle se rencontre à l’état de trace dans les groupes d’Ampandrandava mais passe à l’état de minéral accessoire dans les couches de Tranomaro où elle pourrait attendre aussi par endroit des concentrations économiques importantes. Au point de vue pétrographique, ces groupes sont constitués de « série calco-magnésienne » avec dominance de roches wernéritique à diopsides où l’on rencontre des cipolins, des pyroxénites et des leptynites à grenat.

Les gisements du centre de la grande île sont rencontrés surtout dans les pegmatites de type potassique, ce sont des niobotantalates du genre Samarskite, Euxénite, Bétafite, Ampangabéite, l’uranocircite et ceux du Sud-Ouest et du Sud-Est sont l’uranothorianite, l’uraninite. Le dernier n’est pas rencontré qu’à des rares endroits. Les minéraux se présentent souvent à l’état cubique bien cristallisé avec du diopside, du spinelle, de la calcite et parfois de la phlogopite.

Différents types de minéralisations uranifères de Madagascar On peut les classifier en trois grands types caractères. Ce sont :  Caractère métallogénique des aires archéennes et catarchéennes caractérisé par la présence du béryllium et de l’Uranium. Ces éléments sont liés aux pegmatites sous formes de béryl et de niobotantalates uranifères. Deux champs pegmatitiques se dégagent, en ce qui concerne les aires archéennes, en particulier : - Le champ de Tsaratanana-Ankazobe : il est riche en béryl, mais assez pauvre en niobotantalates uranifère avec le célèbre district de Berere. - Le champ d’Itasy-Antsirabe- est par contre plus riche en niobotantalates uranifères. Les pegmatites uranifères semblent être spécialement réparties en bordure du massif granitique de Vavavato. Le lessivage des pegmatites de ce champ ont abouti à la concentration d’Uranium dans le bassin lacustre d’Antsirabe avec le gisement Autunite dans les argiles de Vinaninkarena près d’Antsirabe.  Caractères métallogéniques des aires protérozoïques qui sont localisées au Sud de la ligne Bongolava-Ranotsara dont la minéralisation uranifère se présente sous deux formes : - En uranothorianite liés à des pyroxénites interstratifiées dans les formations du groupe de Tranomaro (Anosyen et Androyen). - En uraninite liée au granite porphyroïde rougeâtre du massif de Kalambatitra  Caractères métallogénique de la couverture sédimentaire

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L’Uranium, sous forme carnotite, est lié à des grès localisés dans des chenaux ravinant des argiles de l’Isalo II. Les indices relevés se trouvent dans la région de Folakara et Makay. Le tableau suivant résume les types de minéralisations uranifères à Madagascar selon la métallogénie de Madagascar. Puis ils sont illustrés par un croquis de localisation dans la figure 8.

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Tableau 5: Types de minéralisations uranifères à Madagascar [9] [11]

Ensemble Système Groupe Série Minéralisation Métallotecte Localisation Observation (Aire, Zone) Socle cristallin Faciès granito- Groupe des Série Nb-Ta-U Pegmatites Région entre Bétafite sans béryl à Ambatofotsy migmatitique des rides migmatitique de (Niobotantalates Itasy-Antsirabe- Catarchéen et archéen migmatites anticlinoriales de la zone l’Ouest Ankaratra Mandoto Uranifères interne Béryl) U (Autunite) Argiles du Vinaninkarena Uranium provenant du lessivage bassin lacustre des pegmatites uranifères du d’Antsirabe socle : réserves notables Protérozoïque Androyen Tranomaro Protérozoïque Uraninite Granite Massif Réserves estimées à 1.2 t inferieur porphyroïde granitique Inférieur d’Uranium dans un minerai à 0,1% Kalambatitra net 4.7 t d’Uranium dans un minerai à 0.07% Uranothorianite Pyroxénite Tranomaro Exploitation de 1953 à 1966 werneritique Production maximale en 1961 avec 416 t de thorianite Protérozoïque Ensemble schisto- Amborom- Vohimena Béryl+ Pegmatites Ampamandraika Gisements peu importants quartzo-calcaire potsy (couche d’ Niobotantalates Moyen Malakialina Amborompotsy Ampamandraika d’Uranium Ikalamavoany Malakialina)

Couverture Karroo Isalo II Uranium Grés dans les Région de Minéralisations assez importantes sédimentaire (camotite) chaineaux Folakara et ravinant les Makay Carbonifère supérieur argilites de à jurassique moyen l’Isalo II

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Figure 8: Distribution des minéralisations uranifères de Madagascar

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CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES

Dans ce chapitre, on va voir des rappels sur la géologie structurale, de la méthode d’acquisition des données illustrés par des figures avec leurs fonctionnements, et de la description des logiciels à utiliser.

II.1 NOTION DE LA GEOLOGIE STRUCTURALE

La géologie structurale est l’étude des déformations subies par les roches dues à des mouvements tectoniques dans une région. Elle décrit leur nature (plis, failles, foliations,), leur géométrie (orientation, répartition,) et leur chronologie relative.

A l’échelle d’un massif de roche, il existe de nombreuses fractures préexistantes (diaclases, anciennes failles, …) si bien que la déformation régionale implique plutôt la réactivation de fractures existantes que la formation de nouvelles ruptures.

Failles

Les failles sont des fractures à cisaillement des surfaces sur lesquelles ont eu lieu un déplacement.

Failles normales Le déplacement sur une faille normale est proche de la ligne de plus grande pente du plan de faille dont le mur descend relativement au toit et il manque de la stratigraphie de part et d’autre de la faille. Ce sont des failles en extension (휎3 horizontal, perpendiculaire à la faille, 휎1 vertical), leur pendage typique est de 60 °.

Failles inverses Le déplacement sur une faille inverse est aussi dans la ligne de plus grande pente mais le mur monte par rapport au toit et la stratigraphie est répétée de part et d’autre de la faille. Ce sont des failles en compression (휎1 horizontal, perpendiculaire à la faille, 휎3 vertical). La figure suivante montre les failles normales et les failles inverses.

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Figure 9:Faille normale (a) et faille inverse (b) Décrochements Ce sont des failles dont les mouvements sont essentiellement horizontaux. On les classe en deux types : le décrochement dextre et le décrochement senestre. Ils sont représentés par la figure suivante.

Figure 10:Le décrochement dextre (a) et le décrochement senestre (b)

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Pli

C’est une déformation résultant de la flexion ou de la torsion des roches. Il détermine la structure et la morphologie des chaînes plissées. Un pli ne peut être mis en évidence que s’il existe dans le matériel qu’il affecte un repère dont la forme antérieure à la déformation est connue (stratification, schistosité, joint, ...)

Anticlinal et synclinal L’anticlinal est un pli présentant une convexité vers le haut et dont le centre est occupé par les couches géologiques les plus anciennes. Cela signifie que le terme anticlinal prend en considération une notion stratigraphique, donc chronologique, et fait ainsi référence à un épisode de plissement précis.

Le synclinal est un pli dont la concavité est tournée vers le haut et les strates géologiques les plus récentes sont dans leur cœur du. C’est l’opposé de l’anticlinal dont ils sont représentés par la figure et la photo ci-dessous.

Figure 11: Anticlinal (a) et synclinal (b)

Photo 2: Anticlinal et synclinal [5]

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Foliations

C’est une structure visible dans certaines roches métamorphiques. Elle s’ajoute une différenciation pétrographique entre la formation des lits et des feuillets, d’où en section un aspect rubané. C’est une structuration en plans distincts des roches métamorphiques. Elle est marquée par l'orientation préférentielle de minéraux visibles à l'œil nu, le plus souvent les micas.

A partir de cette structure, on peut identifier les différents mouvements tectoniques passés dans une région. La photo ci-dessous illustre la structure foliée d’un gneiss. Ces foliations sont dues par les résultats des métamorphismes.

Photo 3:Structure foliée du gneiss [5] Linéament [W03]

Un linéament est un alignement structural de dimension variée correspondant à un accident de l'écorce terrestre dont l'influence se fait sentir sur des millions d'années au cours de phases tectoniques successives.

Il comprend une vallée, une ligne de côte droite ou une colline formée à partir d'un alignement de failles ou de plis. Des zones de fractures, des zones de cisaillement et des intrusions ignées telles que les dykes peuvent également donner lieu à des linéaments.

Les linéaments sont souvent apparents sur les cartes géologiques ou topographiques et peuvent être mis en évidence sur les photos aériennes ou par satellite. Durant ces travaux, on utilise les cartes géologiques et les images SRTM pour tracer les linéaments géologiques de la zone d’étude.

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II.2 TELEDETECTION

Définitions

La télédétection ou « Remote sencing » est un ensemble des techniques et procédés utilisés à distance, pour obtenir une information sur la surface de la Terre. C’est une discipline scientifique qui regroupe l'ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour l'observation, l'analyse, l'interprétation et la gestion de l'environnement à partir de mesures et d'images obtenues à l'aide de plates-formes aéroportées, spatiales, terrestres ou maritimes. Elle englobe tout le processus qui consiste à capter et à enregistrer l'énergie d'un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi.

Principe d’acquisition des données

Afin d’atteindre l’objectif, c’est-à-dire avoir les informations nécessaires pour identifier les cibles, on doit suivre quelques étapes dont ils sont illustrés par la figure suivante.

Figure 12 : Processus de la télédétection

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Source d'énergie ou d'illumination À l'origine de tout processus de télédétection se trouve nécessairement une source d'énergie pour illuminer la cible. Dans ce cas-là, la détection est passive dont la source de lumière est le soleil.

Rayonnement et atmosphère Durant son parcours entre la source d'énergie et la cible, le rayonnement interagit avec l'atmosphère. Une seconde interaction se produit lors du trajet entre la cible et le capteur.

Interaction avec la cible Une fois parvenue à la cible, l'énergie interagit avec la surface de celle-ci. La nature de cette interaction dépend des caractéristiques du rayonnement et des propriétés de la surface.

Enregistrement de l'énergie par le capteur Une fois l'énergie diffusée ou émise par la cible, elle doit être captée à distance par un capteur qui n'est pas en contact avec la cible pour être enfin enregistrée.

Transmission, réception et traitement L'énergie enregistrée par le capteur est transmise, souvent par des moyens électroniques, à une station de réception où l'information est transformée en images (numériques ou photographiques).

Interprétation et analyse Une interprétation visuelle et/ou numérique de l'image traitée est ensuite nécessaire pour extraire l'information que l'on désire obtenir sur la cible.

Application La dernière étape du processus consiste à utiliser l'information extraite de l'image pour mieux comprendre la cible, pour nous en faire découvrir de nouveaux aspects ou pour aider à résoudre un problème particulier.

Composition colorée

Définition La lumière et la couleur sont intimement liées. La perception que nous avons des couleurs dépend de plusieurs facteurs. Ce sont :

- La nature de la lumière - L’interaction de la lumière et de la matière

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- La physiologie de la vision humaine

Chacun de ces facteurs joue un rôle essentiel et l’absence de l’un d’entre eux rend impossible la vision des couleurs. Elle varie également en fonction du moment de la journée et de l’éclairage solaire.

Il est important de noter que nous pouvons associer à la notion de couleurs seulement dans le spectre visible. Elles sont comprises entre 0,4 à 0,7 휇m dont elles sont représentées par la figure 13 suivante.

Figure 13: Spectre du rayonnement électromagnétique solaire [10] Lorsqu’une source d’énergie vient de frapper un objet, celui-ci va renvoyer une couleur à une longueur d’onde, et elle apparaitra par conséquent d’une couleur précise en fonction des mécanismes d’émission, de réflexion, d’absorption, et de transmission. Par exemple, la cible noire absorbe toutes les longueurs d’ondes ; celle de blanche émet toutes les longueurs d’ondes ; l’objet rouge émet la longueur d’onde du rouge mais il absorbe celle de verte et de bleue. La figure 14 montre des interactions de la lumière et de l’objet.

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Figure 14:Interaction de la lumière et de la matière [10] Principe La réalisation d’une composition colorée consiste à affecter à chacune des trois couleurs primaires (le rouge, le vert et le bleu) des trois bandes spectrales d’un capteur satellite. Par synthèse additive ou synthèse soustractive, dont elles sont montrées par la figure 15, toutes les couleurs peuvent être reconstituées.

Figure 15: Synthèse additive des lumières colorées (R, V, B) et synthèse soustractive (C, M, J) [1]

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Les couleurs résultantes sont fonction des valeurs numérique des pixels dans chacune des trois bandes spectrales. Plus les valeurs des pixels sont élevées, plus la couleur affectée sera saturée.

II.2.3.2.1 Pseudo-couleur La représentation d’une image en pseudo-couleur est un processus un peu particulier qui ne concerne qu’une seule bande spectrale d’une image. Plutôt que de visualiser l’image en niveaux de gris, on attribue une couleur à chaque compte numérique. Cela permet de faciliter l’interprétation de l’image, l’œil humain ne permettant d’identifier de manière efficace qu’un nombre restreint de niveau de gris.

II.2.3.2.2 Vraie-couleur et fausse-couleur Le principe des compositions colorées consiste à affecter aux trois couleurs primaires (RVB), trois images acquises au-dessus d’une même région, au même moment mais dans des longueurs d’onde différentes. En fonction de l’affectation des couleurs primaires aux trois bandes spectrales, on obtient soit une composition colorée dite naturelle ou » vraie-couleur », soit une composition en fausses couleurs.

- Vraie-couleur

Dans une image en « vraie-couleur », on affecte aux bandes spectrales acquises dans les longueurs d’onde du bleu, du vert et du rouge, les trois couleurs primaires correspondantes. Le rouge est attribué à la bande rouge, le vert à la bande verte et le bleu à la bande bleue. L’image résultante correspond donc exactement à ce qu’un observateur pourrait observer s’il se trouvait à bord du satellite.

- Fausse-couleur

Si les bandes spectrales de l’image ne correspondent pas aux trois couleurs primaires, l’image qui en résulte est appelée une image en fausse-couleur. Par conséquent, la couleur d’un objet dans l’image n’a pas de ressemblance avec sa couleur réelle. Il existe plusieurs façons de produire des images en fausse-couleur chacune étant plus adaptée à une application particulière.

II.2.3.2.3 Bandes spectrales L'information d'une gamme étroite de longueur d'onde est captée et emmagasinée sous forme numérique dans un fichier représentant la bande de longueurs d'onde.

Il est ensuite possible de combiner et d'afficher de ces bandes d'information numérique en utilisant les trois couleurs primaires (rouge, vert, bleu).

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Les données de chaque bande sont représentées comme une couleur primaire et, selon la luminosité relative de chaque pixel dans chaque bande, les couleurs se combineront en proportions différentes pour produire des couleurs distinctes.

II.3 SIG ou Système d’Information Géographique [W04]

SIG est un acronyme parfois utilisé pour définir les sciences de l’information géographiques ou études sur l’information géospatiales. C’est un système d'information conçu pour recueillir, stocker, traiter, analyser, gérer et présenter tous les types de données spatiales et géographiques. Cela se réfère aux métiers qui impliquent l'usage de systèmes d’information géographique et, dans une plus large mesure, qui concernent les disciplines de la géomatique.

Le SIG permet aussi une mise en relation de données qui peuvent, sur le papier, sembler très éloignées. Quelle que soit la façon d’identifier et de représenter les objets et événements qui illustrent notre environnement (coordonnées, latitude & longitude, adresse, altitude, temps, médias sociaux, etc.), ils permettent de réunir toutes ces dimensions autour d’un même référentiel.

Les applications liées aux SIG sont des outils qui permettent aux utilisateurs de créer des requêtes interactives, d’analyser l’information spatiale, de modifier et d’éditer des données par l'entremise de cartes et d’y répondre cartographiquement.

On utilise également dans divers domaines tel que l’aménagement du territoire, la gestion des infrastructures et réseaux, le transport et la logistique, l’assurance, les télécommunications, l’ingénierie, la planification, l’éducation et la recherche. Dans cet ouvrage, on a utilisé le logiciel utilisé est le Arcgis 10.2.

II.4 APPLICATION DE LA GEOPHYSIQUE

Description

La méthode géophysique le plus spécifique pour la détection de l’uranium est la prospection spectrométrique. Elle est basée sur la radioactivité. La spectrométrie concentre sur la mesure des concentrations absolues et relatives des radioéléments naturels, et par l’analyse des émissions des rayons gamma, particulièrement les éléments K (Potassium), U (Uranium) et Th (Thorium).

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Malgré l’existence de nombreux éléments radioactifs naturels, seuls ces trois éléments génèrent des rayonnements gamma d’intensité suffisante pour être mesurées aux altitudes de levés aéroportés. Cette méthode permet de détecter la quantité de minerais d’Uranium en surface c’est-à-dire à quelques cinquantaine de centimètres de surface.

Appareillages

Pour le cas de Madagascar, le groupe Fugro Airborne Surveys a utilisé un aéronef de prospection CESNA 404 afin de réaliser des levés spectrométriques. Il est constitué par 3 magnétomètres posés sur ses 2 ailes et sur sa queue pour les mesures aéromagnétiques, une antenne GPS qui détermine leurs postions durant le vol, un support des sources radioactives qui assure la sensibilité du système spectrométrique lors du levé, un objectif de la caméra vidéo et un boitier des sources radioactives pour une réserve. La photo ci-dessous montre l’aéronef de prospection CESNA 404 qu’on a utilisé pendant tous le levé dans l’île.

Photo 4 : Aéronef de prospection, CESNA 404 (source PRGM 2005)

L’interface du système d’acquisition des données géophysiques est constituée d’une interface GPS, pour la vérification du signal GPS en mode différentiel s’il est actif ; une interface GR-820 pour la vérification du fonctionnement du système spectrométrique ; une caméra vidéo pour le contrôle des effets des cultures sur les données géophysiques ; un écran pour afficher en temps réel les sorties des instruments géophysiques et pour le contrôle des données par la détection de pics et de bruits.

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Le pilote est le responsable du contrôle des paramètres de navigation, d’altitude, de la température et de la pression. Le système d’acquisition est basé sur un ordinateur du système d’exploitation Linux. La photo suivante montre un système d’acquisition des données géophysiques.

Photo 5:Système d'acquisition des données (source PRGM 2005)

II.5 LOGICIEL UTILISE ET PROCEDURE DE TRAITEMENT DES DONNEES

Cette étude se focalise sur l’utilisation des logiciels de télédétection, de géophysique, du géostructurale et du SIG. On a utilisé les logiciels suivants : Oasis montaj, ENVI 5.3, Arcgis 10.2, Gloppal mapper et Rockworks 16.

ENVI 5.3

Le logiciel ENVI est un logiciel utilisé sous le système d’exploitation Windows. On utilise dans des différentes méthodes de traitements d’images de correction géométrique radiométrique, de démixage radiométrique et de classification des éléments. L’utilisation de ce logiciel pendant le traitement est la composition colorée.

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Arcgis 10.2

C’est un programme du SIG conçu par la société ESRI. Il vous permet d’afficher et de manipuler tout type de donnée géographique ou alphanumérique en utilisant des différents systèmes de cordonnées. L’Arcgis peut transformer des différents systèmes coordonnés en autre système cordonnées. Dans ce cas-là, on utilise le système coordonné géographique, UTM, et pour la carte finale, le système Laborde Madagascar. C’est un logiciel de cartographie facile à manipuler. Dans cet ouvrage, on a utilisé pour la digitalisation des linéaments provenant de l’image SRTM. Et également pour les habillages des cartes finales provenant de tous les autres programmes utilisés en suivant les normes des professionnels.

Oasis Montaj

Oasis Montaj de Geosoft permet de gérer, manipuler, visualiser et cartographier les données géoréférencées dans le domaine des Sciences de la Terre. Il fournit un environnement optimal pour l’intégration, la visualisation et la comparaison de grands volumes des données. Il a aussi des extensions qui apportent des fonctions complémentaires telles que l’analyse géophysique, géochimique ou géologique. Les principaux rôles de ce logiciel pendant ce travail sont : - La mise en grille des données géophysiques via des levés ; - La transformation de ces données en cartes de concentration ; - La composition des grilles en image ternaire ; Rockworks 16

Ce logiciel a pour but de déterminer les différentes directions des linéaments numérisé à partir de l’image SRTM. Ces directions sont représentées sous forme d’un cercle contenant leurs densités avec leurs angles respectifs. On l’appelle le rosage directionnel des traits structuraux. On a également utilisé le Google earth pour le complément des données lors de l’établissement des cartes et pour des autres informations utilisées dans la zone d’études.

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ORGANIGRAMME DE TRAITEMENT

DONNEES IMAGE SPECTROMETRIQUES SATELLITAIRE

CARTE OASIS ENVI 5.3 GEOLOGIQUE MONTAJ

ROCKWORKS 15

ARCGIS 10.2

CARTES

RESULTAT ET INTERPRETATION

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CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION

Ce dernier chapitre comporte les collectes de données utilisées dans ce travail ; leurs différents traitements en suivant les différentes méthodes précédentes ; et enfin on va voir les interprétations respectives des résultats de ces divers traitements.

III.1 PRESENTATION ET COLLECTES DES DONNEES

Il consiste à faire les travaux de regroupement de toutes les données nécessaires durant le traitement dans cet ouvrage. Ce sont les données géologiques, spectrométriques et des différentes images satellitaires.

Données topographiques

A partir des BD 100, des BD 500 de FTM et du Google Earth qui sont utilisés comme données topographiques, on peut tracer les limites des Communes et les routes qui les traversent, éventuellement les toponymies de la région.

Les images sont téléchargées via internet dans les sites de l’USGS. Ce sont l’image Landsat7 et SRTM

Landsat7 est l’un des satellites des programmes Landsat. Il est lancé le 15 avril 1999. Il possède un capteur TM et peut capter des données sur sept bandes spectrales dont elles sont montrées dans l’annexe sous forme de tableau. Ce satellite a une altitude de 900 km avec une répétitivité de 18 jours. La limite de résolution spatiale du TM est de 30 m pour toutes les bandes, sauf l'infrarouge thermique qui est de 120 m. Toutes les bandes sont enregistrées sur une étendue de 256 valeurs numériques (8 octets).

L’ image SRTM fait référence à des fichiers matriciels et vectoriels topographiques fournis par deux agences américaines : la NASA et la NGA. Ces données altimétriques ont été recueillies au cours d'une mission de onze jours en février 2000 par la navette spatiale Endeavour (STS-99) à une altitude de 233 km en utilisant l'interférométrie radar.

Elles permettent d’établir des MNT (modèles numériques de terrain) dont elles ont de la résolution de 30m. [W09]

Données géologiques

Les données géologiques utilisées comme la carte géologique et ces notices explicatives sont obtenues au sein de service géologique Ampandrianomby. Cette carte est indiquée sur la

43 figure 3. On l’utilise pour identifier les formations de la région où les roches porteuses des minerais à rechercher se situent. En la superposant avec les cartes de concentrations et les images satellitaires.

Données spectrométriques N49

Comme on a dit en avant, les données spectrométriques servent à établir les concentrations de l’Uranium, de Thorium et de Potassium ainsi que la carte ternaire qu’on a obtenue par la composition des grilles de ces trois éléments. Ces données sont obtenues depuis les levés spectrométries du groupe Fugro Airborne Surveys avec un aéronef de prospection CESNA 404 en 2004 et aujourd’hui ils sont conservés au sein du BPRGM Ampandriandrianomby. Des extraits de ces données sont représentés dans des tableaux à l’annexe.

III.2 TRAITEMENT DES IMAGES AERIENNES

La figure 16 est l’image radar SRTM. Cette image présente sous forme des nuages des points. Elle illustre la différente morphologie de la zone étudiée et ces voisines. D’après cette carte, on peut voir aussi les altitudes de la Commune Vinaninkarena qui varie de 1410 à 1840m. En la numérisant, on peut obtenir également des linéaments géologiques. Ces linéaments sont illustrés par la carte dans la figure 17.

La figure 19 montre l’image composite 321 c’est-à-dire la couleur naturelle de cette zone. Elle est superposée par des linéaments et des fractures géologiques. On remarque que les végétations passant par ces fractures sont plus denses.

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Figure 16:Image radar SRTM

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Figure 17: Carte de linéament d'Antsirabe

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Dans cette carte, on a 27 linéaments. Le tableau suivant récapitule les sommes d’envergure pour chaque direction de ces linéaments en un intervalle angulaire de 10°.

Tableau 6:Directions des linéaments Direction(°) Numérotation Longueur (m) [0-10[ N3 N16 N22 23480 [10-20[ N4 N25 8029 [20-30[ N17 N19 6690 [30-40[ N10 N23 5600 [40-50[ N9 5022 [50-60[ N8 954 [60-70[ N18 4106 [70-80[ N26 3622 [80-90[ 0 [90-100[ 0 [100-110[ N15 1362 [110-120[ 0 [120-130[ 0 [130-140[ N12 5877 [140-150[ N5 6412 [150-160[ N6 1169 [160-170[ N1 N7 N11 21391 [170-180[ N2 N14 N13 N20 N24 5172

On a vu deux directions majeures des linéaments dont l’une est située entre [0-10[, qui est l’envergure maximale dont sa longueur est de 23480 m environ et l’autre entre [160-170[d’une longueur de 21391m environ. Le graphe suivant montre un diagramme de rose établi à l’aide du logiciel rockwork 15.

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Figure 18:Rosace directionnelle des linéaments

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Figure 19:Image composite 321 superposé avec des fractures géologiques

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III.3 TRAITEMENTS DES DONNEES SPECTROMETRIQUES

Les données spectrométriques acquises au BPGRM renseignent sur les concentrations de chaque radioélément U, Th, K. Divers traitements sont appliqués à ces données pour aboutir à des cartes bien interprétables. Ces traitements sont faits à partir du logiciel Oasis Montaj 7.5.

Afin d’avoir effectué les travaux dans Geosoft, il faut avoir une base de donnée géologique ou un géodatabase. Ce géodatabase contient les canaux des coordonnées géographiques y compris les altitudes et les canaux des valeurs de U, Th, K et TC (total count)

Corrections des données

Pour toutes les données spectrométriques, on doit faire des diverses corrections. Ils consistent à éliminer toutes les rayons gamma de sources non géologiques. On applique ces corrections sur les canaux de valeurs de U, Th, K et TC.

Correction du bruit de fond La radioactivité enregistrée provient des éléments radioactifs dans la croute terrestre et d’un fond résiduel, ce dernier est dû aux :

- Cosmos : le fond cosmique ; - Radon : un élément radioactif contenu dans l’air et les fluides en général ; - L’appareil :

La mesure du bruit de fond atmosphérique se fait en vol par un test à haute altitude (1000m environ) au début et à la fin de chaque ligne de vol à cette altitude, toutes les radiations sont supposées extraterrestres.

Au début et à la fin de chaque ligne vol, on a une altitude de 1000m environ. Dans cette altitude, on a fait du test pour avoir la mesure de bruit de fond cosmique. Et on obtient le bruit de fond (BF) pour chaque canal en observant tous les canaux spectrométriques et en déterminant le compte le plus bas pour chaque ligne. Pour avoir les valeurs corrigées de chaque canal, les valeurs observées doivent soustraire par leurs bruits de fond respectif. La formule ci-dessus est utilisée pour les calculer.

Vcor = Vobs- Vbf

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Vcor = valeur corrigée

Vobs = valeur observée

Vbf = valeur bruit de fond

Correction de l’effet Compton Les radiations (γ) de niveaux d’énergie élevées produisent des excès de comptage dans les canaux de plus basse énergie. Ces excès sont dus aux interactions des rayons (γ) dans l’atmosphère avec les particules de l’air et le cristal du détecteur. Les canaux d’Uranium et de Potassium sont les seuls à être corrigés de l’effet Compton. On applique les formules suivantes :

Ucorr = Uobs- αThobs

Kcorr = Kobs-βThobs-γUobs

α, β, α sont les constantes de stripage, caractérisant le taux d’influence du spectre d’un élément dans le canal d’un autre élément :

α= 0.45

β= 0.59

γ=0.94

Correction d’altitude Son but est d’éliminer l’effet atténuateur de l’air sur l’intensité des rayons (γ), la formule suivante est utilisée pour chaque canal :

Vcorr= Vobs exp [µtan (h-h0)]

h: altitude réelle de l’avion h0 : altitude de référence (théoriquement 150m)

µ : coefficients d’absorption linéaires dans les canaux.

µ est en fonction de la température, de la pression et d’humidité atmosphérique locale. Sa valeur est calculée par la relation suivante :

µ=µm.ϼ

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µm : coefficient d’absorption massique (K= 6.8617 10-3 m-1, U= 6.3726 10-3 m-1, Th=

5.2247 10-3 m-1)

ϼ : densité

Ensuite, ces données corrigées sont converties en concentration d’éléments U, Th, K. Ici, on utilise la formule de Danrly.

eTh (ppm)= Thcorr/ K1

eU (ppm)=Ucorr/K2

eK (ppm) = Kcorr/ K3

K1, K2, K3 : facteurs de sensibilité des 3 canaux K1= 0.24, K2= 0.20, K3= 0.18

On peut faire ces diverses corrections et conversions en utilisant le Menu RPS dans Oasis Montaj. Mais dans ce cas-là, les données acquises auprès du BPGRM sont des données corrigées et déjà converties en concentration d’éléments, alors on passe immédiatement à la mise en grille de ces données.

Mise en grille

La mise en grille consiste à modéliser les données des concentrations en U, Th et K en carte. On a diverses méthodes pour établir ces modélisations. Mais ici on a utilisé une méthode d’estimation linéaire sans biais, qui minimise la variance d’estimation théorique calculée à partir du variogramme : le krigeage (kriging).

Dans la carte, on a les 7 différentes couleurs de l’arc en ciel : la violette, le rouge, l’orange, le jaune, l’indigo, le bleu ciel et le bleu marine. Ces couleurs représentent les différentes gammes de concentration de chaque élément. Mais dans ce cas-là on a groupé en trois zones dont la couleur bleue marine à jaune présente une faible teneur c’est-à-dire la zone I ; celle de la couleur jaune orangée à rouge montre une teneur moyenne ou zone II ; et enfin la zone III, la couleur rose, elle a une forte concentration. Chaque carte de concentration a 3 zones différentes mais leurs teneurs varient selon l’élément à observer. Les trois cartes suivantes montrent la mise en grille et les divers traitements et de chaque élément.

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Concentration en Uranium La figure 21 présente la carte de concentration en Uranium. Elle montre la valeur de concentration en Uranium de chaque zone en observant les différentes couleurs. Ces valeurs varient de 0 à 34 ppm.

Les zones sont réparties comme suit :

- Zone I : zone à faible concentration en Uranium qui est inférieur à 5 ppm. Cette zone occupe la majeure partie du sud-ouest et une partie de sud-est de la zone d’étude. - Zone II : c’est la zone dont sa concentration en Uranium est en moyenne. La valeur moyenne est de 6,5 ppm. Elle se présente presque toute la zone d’étude mais généralement elle entoure toute la zone III. - Zone III : cette zone, de couleur rose, est la partie intéressante. Elle a une forte concentration en Uranium dont sa concentration moyenne est de 18 ppm. Elle occupe la majeure partie de centre de la zone d’étude et une petite partie Ouest. La valeur maximale dans cette zone atteint jusqu’à 34 ppm.

Concentration en Potassium Elle est illustrée par la figure 22. L’interprétation de cette carte de concentration est la même de celle de l’Uranium. Mais la teneur de cet élément varie de 0 à 12,7 ppm. La zone III de cet élément occupe une partie du sud-est de la zone étudiée dont la teneur moyenne est 6 ppm.

Concentration en Thorium Comme les cartes de concentration précédentes, on a le même traitement. La figure 22 montre une carte de concentration de Thorium. La zone III de cet élément occupe une grande partie du centre et du Nord-Est de la zone d’étude. On remarque aussi qu’il y a une trace de ce type de zone dans la partie Ouest. La valeur maximale s’élève jusqu’à 158 ppm dont la valeur moyenne est de 60 ppm.

On remarque que presque toutes les zones II et III de ces trois éléments sont traversées par les fractures géologiques : les failles et des linéaments. C’est-à-dire que les différents mouvements sont liés à la formation de ces trois éléments. Les figures 23, 24 et 25 montrent les indices structuraux de ces 3 éléments et elles justifient que les linéaments et les failles traversent ses diverses zones.

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Figure 20:Carte de concentration en Uranium

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Figure 21:Carte de Concentration en Potassium

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Figure 22:Carte de concentration en Thorium

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Figure 23:Indice structurale de l'Uranium

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Figure 24:Indice structurale de Potassium 58

Figure 25:Indice structurale du Thorium

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Les trois figures suivantes montrent les différentes concentrations de ces trois éléments en les superposant sur des couches géologiques. Les principales couches dominant dans la zone d’étude sont les migmatites et les lacustres récents. Ils occupent la majeure partie de la zone d’étude. Il existe aussi des coulées basaltiques récentes, des alluvions et des granites filoniens.

Pour le cas de la concentration de l’Uranium et du Thorium, elles sont plus ou moins les mêmes répartitions, on y trouve les trois différentes zones mais la zone III entourée de la zone II dominent dans la partie Centre et Est. Pour la partie Ouest, la zone I affecte la majeure partie mais on y trouve parfois celle de la zone II et III

Pour le cas de la concentration du Potassium, c’est la zone I qui domine la quasi-totalité de la zone d’étude. Mais seulement la partie Est est occupée par la zone II avec des traces de la zone III.

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Figure 26:Superposition de la concentration en Uranium et couche géologique

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Figure 27:Superposition de la concentration en Thorium et couche géologique

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Figure 28:Superposition de la concentration en Potassium et couche géologique

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La carte ternaire La carte ternaire ou la combinaison ternaire K/Th/U représente la concentration en Uranium, en Thorium et en Potassium, après la combinaison de ces trois éléments. Elle résume la présence simultanée de ces trois radioéléments donc elle joue un rôle important dans la détermination de l’abondance de chaque élément. Elle est établie à partir de la fonctionnalité « Ternary Image » du logiciel Oasis Montaj. Pour établir la carte, on peut choisir soit un modèle RVB, soit un modèle CMY. Les grilles d’éléments U, Th et K sont insérées dans des grilles des trois couleurs primaires RVB ou CMY. Dans cet ouvrage, on a choisi le modèle RVB dont le rouge pour l’Uranium, le vert pour le Thorium et le bleu celle du Potassium.

Pour cette raison, on peut dire que plus la couleur est proche de la couleur rouge, plus la concentration en Uranium est importante ; plus la couleur avoisinant de bleue, la concentration en Potassium est abondante ; si la couleur est voisine de la couleur verte, on a une dominance de concentration en Thorium.

La couleur jaune (zone A) présente la ressource en Uranium et en Thorium tandis que celle de blanche (zone B) montre qu’il y a un équilibre des trois radioéléments. La couleur sombre (zone C) indique que les trois radioéléments sont faibles dans la zone. Elles sont montrées dans la figure 29.

La plupart de la zone étudiée sont constitués de la zone A dont les couches où elles se sont formés sont les migmatites, les coulées basaltiques récents et le lacustre récent.

De plus, les zones où les teneurs de l’Uranium et de Potassium sont assez fortes, occupent une petite partie de la zone d’étude mais elles se répartissent dans des différentes couches géologiques : les migmatites, micaschistes et quartzites, granites filoniens recoupent, et des alluvions. Pour la couleur blanche : les zones constituées par les trois radioéléments, ils sont engendrés par des migmatites, des coulées basaltiques récentes, des lacustres récents, des basaltes, et des granites filoniens. Les zones riches en Uranium se trouvent dans des migmatites, des coulées basaltiques récentes, lacustres récents et dans des alluvions. On les trouve aussi quelques traces dans des micaschistes et quartzites. La figure 29 est la carte ternaire de la zone étudiée, elle montre la répartition de ces trois éléments dans la zone d’étude. Ensuite, les zones riches en Uranium sont extraites depuis cette carte ternaire. Elles sont illustrées par la figure 30.

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Figure 29:Carte ternaire U /Th/K

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Figure 30: Délimitation des zones favorables

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D’après l’extraction de la carte ternaire, on a trouvé six zones favorables (numérotées dans la carte) dont 3 sont groupés au Sud-Est de la zone d’étude, l’une intacte le village de Vinaninkarena, l’autre au Sud de ce village et la dernière dans le Sud-Ouest de la zone étudiée.

Ces zones potentielles sont trouvées dans des migmatites, des lacustres récents, des coulées basaltiques récentes, des alluvions et des granites filoniens dont la zone la plus vaste environ de 41 ha ; elle se situe près du village du Vinaninkarena. Les caractéristiques de ces zones sont résumées par le tableau suivant.

Tableau 7: Classifications des roches et des couches géologiques

Zones favorables Superficie environnant (ha) Couches géologiques correspondantes

- Coulées basaltiques 1 41 récentes - Lacustre récent - Migmatite

- Migmatite 2 10.50

- Migmatite 3 33.20

- Alluvions 4 14.50 - Lacustre récent

- Granite filonien recoupant 5 19 - Migmatite

- Alluvions 6 37.20 - Lacustre récent

On remarque que la majorité du village du Vinanikarena est située dans la zone favorable numéro1 et on trouve aussi une partie de village dans les autres zones favorables.

La figure suivante montre la superposition des zones favorables et les couches géologiques.

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Figure 31:Superposition de la couche géologique, des linéaments et les zones favorables

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III.4 DISCUSSION

D’après ces études, on a découvert six zones favorables en uranium. Mais la méthode de prospection par spectrométrie aérienne détecte la subsurface de la zone étudiée c’est-à-dire que les teneurs obtenus s’appliquent à quelques dizaines de centimètre de la surface donc dans ce cas-là ils s’agissent des six gîtes uranifères.

En général la teneur exploitable doit dépasser de 0,1%. Pour le cas de

Vinaninkarena, on peut extraire l’uranium dans l’Autunite Ca(UO2)2(PO4)2 et dans l’Uranocircite Ba(UO2)2(PO4)2. D’après le calcul, si on a un teneur de 0,1%, on obtient donc 618g d’uranium dans 1 kilos de minerai d’autunite et a 604 g /kg pour celle d’Uranocircite soit 61% environ d’uranium en moyenne dans chaque minerai.

La rentabilité d’une mine dépend de plusieurs facteurs mais on peut classer en deux grandes classes, le coût proprement dit de la production du gisement et les dépenses durant l’exploitation. Pour avoir qualifié que ce soit des gisements uranifères ou ils ne sont seulement que des amas, des études plus approfondies s’avèrent nécessaires. Comme le sondage, il se procède d’implanter des puits d’exploration et analyser les carottes ou les cuttings. Ensuite on passe à l’évaluation de ces gîtes en calculant les réserves et en faisant les études de préfaisabilité.

Après le calcul d’estimation de réserve, on obtient le volume total du gisement, puis la masse d’uranium à extraire et enfin le cout brute. En enlevant les dépenses durant l’exploitation dans le cout brute, on obtient la valeur nette de l’exploitation si cette valeur est positive, on dit que le gisement est rentable. Les dépenses sont les coûts d’exploration et d’exploitation y compris les mains d’œuvre et les charges des ouvriers durant les travaux, les coûts de divers transports, les diverses impôts et taxes prélevés par l’Etat, les sources d’énergie utilisés au cours l’exploitation, les travaux de réhabilitation de la mine, l’étude de l’impact environnemental, les traitements des déchets radioactifs et d’autres facteurs.

Si le projet d’exploitation de ces minéralisations uranifères est rentable, on suggère la méthode d’exploitation à ciel ouvert car ses minéralisations proviennent de lessivage des pegmatites uranifères du socle : ils sont dans des roches sédimentaire ; alors il peut situer à une faible profondeur. Mais pour les gîtes situés dans des migmatites, on a une grande difficulté, car le roche porteuse est dure, alors le cout d’extraction s’augmente.

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De plus, la question se pose, est-ce que l’Etat possède du budget nécessaire pour construire une centrale nucléaire et avoir des énergies qui sont indispensables au développement de Madagascar. Sinon, la solution est d’exporter les produits pour avoir faire d’autres nouveaux projet. Par contre si ce projet n’est pas rentable, alors il reste que des amas uranifères qui sont toujours émettent des rayons radioactifs où ils sont danger pour la santé pour les villageois de cette zone.

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CONCLUSION

La Commune Rurale Vinaninkarena se situe juste au sud de la Commune Urbaine d’Antsirabe. Son chef-lieu se situe à 9,4km Sud de la ville d’Antsirabe en suivant la Route Nationale N°7. Elle a des différentes ressources minières notamment de l’uranium. Cette étude a pour but d’identifier les formations des gîtes uranifères de la Commune de Vinaninkarena dans la feuille géologique N49. Afin d’y parvenir, on a utilisé les méthodes de spectrométrie aéroportée et de la télédétection. En combinant avec le SIG, essentiel durant les traitements, on obtient des différentes cartes normalisées. La carte géologique permet d’identifier les différentes formations géologiques et quelques événements tectoniques passés dans la région. En les superposant sur les cartes de linéament, les cartes ternaires, et les cartes radioéléments, on connait où les substances uranifères se forment, elles se trouvent dans l’Autunite Ca(UO2)2(PO4)2 et dans l’Uranocircite Ba(UO2)2(PO4)2. Le principe de la spectrométrie aéroportée est d’utiliser un capteur pour enregistrer la radioactivité gamma naturelle dans quelques cinquantaines centimètres de la surface. Après des divers traitements de données obtenues, on arrive à élaborer des cartes de concentrations des radioéléments, de l’Uranium, du Thorium, du Potassium, et ainsi la carte ternaire qui mène à l’identification des zones favorables. La télédétection englobe tout le processus qui consiste à capter et à enregistrer l'énergie d'un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi. On a utilisé pour l’élaboration de carte de la couleur naturelle de la région en composant les bandes spectrales 321 de l’image landsat7, depuis le logiciel ENVI 5.3. A partir de l’image SRTM, et en utilisant le logiciel Arcgis 10.2, Global mapper 13 et Rockwork 15, on a établi les cartes des linéaments de la zone étudiée dont la direction de la majeure partie de ces linéaments est le Nord-Sud. En combinant toutes les méthodes précédentes, on a découvert six zones favorables fortes en teneur en Uranium ou gîtes Uranifères. Elles sont localisées dans des roches sédimentaires (lacustres récents et alluvions), dans des roches volcaniques (coulées basaltiques et granites filonien) et dans des socles (migmatites). Cette étude ne permet pas de dire qu’il s’agit de gisement. Mais pour savoir qu’ils sont rentables ou non, des différents autres études devraient nécessaire. On suggère les travaux de sondages pour avoir calculé les teneurs des Uraniums en profondeur. Elles mènent aux études des estimations des réserves et enfin leurs exploitations.

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[W09] https://fr.wikipedia.org/wiki/Shuttle_Radar_Topography_Mission consulté le 31 janvier 2019

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ANNEXES

NAVETTE SPATIALE ENDEAVOUR (STS-99)

SATELLITE LANDSAT

I

CAPTEURS D'OBSERVATION DE LA TERRE DE LA BANDE TM

Bandes Domaine spectral Application (microns)

TM 1 0.45 - 0.52 (bleu) discrimination entre le sol et la végétation, bathymétrie / cartographie côtière; identification des traits culturels et Urbains

TM 2 0,52 - 0,60 (vert) cartographie de la végétation verte (mesure le sommet de réflectance); identification des traits culturels et Urbains

TM 3 0,63 - 0,69 (rouge) discrimination entre les espèces de plantes à feuilles ou sans feuilles; (absorption de chlorophylle); identification des traits culturels et urbains

TM 4 0,76 - 0,90 (proche identification des types de végétation et de plantes; santé IR) et contenu de la masse biologique; délimitation des étendues d'eau; humidité dans le sol

TM 5 1,55 –1,75 (IR de sensible à l'humidité dans le sol et les plantes; courte longueur discrimination entre la neige et les nuages d'onde)

TM 6 10,4 - 12,5 (IR discrimination du stress de la végétation et de l'humidité thermique) dans le sol relié au rayonnement thermique; cartographie thermique

TM 7 2,08 - 2,35 (IR de discrimination entre les minéraux et les types de roches; courte longueur sensible au taux d'humidité dans la végétation d'onde)

II

PARAMETRE DES LEVES GEOPHYSIQUES AEROPORTES DU BPGRM (Source : BPGRM, 2007)

Enregistrement de l’intervalle des données magnétiques : 0,1s (approximativement 7m)

Altitudes des vols magnétiques : 100m

Espacement des lignes de traverse : 500m

Espacement des lignes de contrôle : 5000m

Direction des lignes de traverse : 090 degrés

Direction de ligne de contrôle : 000 degrés

SPECIFICATION DE LA NAVIGATION

Relai DGPS : Omnistar 3000L

Récepteur GPS : Novatel 3151R

Recouvrement de la trajectoire de vol : Numérique

Traitement de la trajectoire de vol : GPS temps différentiel

SPECIFICATION DE L’EQUIPEMENT

Magnétomètre : 3x Scintrex CS3 Vapeur de Césium

Compensateur : FASDAS

Détecteur gamma-vers le bas : 33,6 litres Nal (TI)

Détecteur gamma-vers le haut : 8,4 litres Nal (TI)

Sonde radio altimétrique : KING KR A 405B/KING K R 405

Hypsomètre : Vaisala HMY 133

Caméra vidéo : Panasonic WV-LA2.8

Objectif : Panasonic WV-LA2.8

Magnétoscope : Panasonic AG AG1070

Correction CRGI : Modèle CRGI 2000

SPECIFICATION DU TRACAGE

Projection : Laborde (Hotine Mercator Oblique)

III

Ellipsoïde : International 1909

Longitude du point d’origine : 46°26’14.025’’ Est

Azimut de la ligne centrale : 18°54’

Facteur d’échelle centrale : 0,9995

Flase easting : 400000 Mètres

Flase northing : 800000 Mètres

Mise en grille : 125 Mètres

Aéronef fourni par Groupe Fugro

Aéronef : Cesna Titan 404 ZS-AIU&ZS-KRG

Aéronef : Cesna caravan II 406 ZS-SSC

Acquisition des données : Groupe Fugro

Traitement des données : Groupe Fugro

IV

EXTRAIT DES DONNEES SPECTROMETRIQUE N49

PROCESSED M X (LABORDE) Y (LABORDE) FLIGHT ALTIMETER PROCESSED K PROCESSED Th TOTAL COUNT PROCESSED U

1 438 951,4 678 245,8 218 255,2 0,8571 7,4526 622,2578 1,6582

2 439 030,6 678 247,0 218 224,8 0,5868 6,4725 611,4337 2,8141

3 439 109,7 678 247,8 218 203,1 0,5749 7,8968 620,8531 2,5888

4 439 188,6 678 248,1 218 189,9 0,6537 7,0967 582,7025 2,5779

5 439 267,5 678 247,8 218 191,1 0,5584 5,8419 621,8589 3,8567

6 439 346,3 678 247,9 218 211,7 0,5271 7,9042 682,5809 3,5350

7 439 425,5 678 247,7 218 238,2 1,0232 7,9210 749,0091 3,3065

8 439 505,4 678 247,1 218 259,7 1,3985 6,9520 841,9640 3,6629

9 439 586,0 678 246,8 218 276,8 1,3867 6,3388 902,2542 4,3984

10 439 667,2 678 246,6 218 287,7 1,1482 6,0405 890,2511 5,5921

11 439 748,6 678 246,6 218 292,2 0,6287 6,1157 791,1539 6,2132

12 439 830,4 678 246,6 218 303,9 1,1686 7,2040 883,9791 5,2385

13 439 912,2 678 246,6 218 322,6 1,9208 9,0031 1 038,7927 3,0671 V

14 439 994,2 678 246,9 218 337,0 1,8937 7,0934 979,8408 3,7393

15 440 076,4 678 247,6 218 347,1 1,5183 7,1917 934,2069 5,2238

16 440 158,8 678 248,3 218 354,8 0,5539 7,0167 899,3011 6,7331

17 440 241,3 678 249,2 218 356,4 0,4408 5,9438 884,2032 7,5122

18 440 323,8 678 250,9 218 357,5 1,3914 10,3752 978,2209 3,9487

19 440 406,2 678 252,7 218 366,7 1,0397 9,8984 928,8607 3,4875

20 440 488,6 678 254,9 218 374,4 0,7366 8,5546 885,1761 5,1988

21 440 571,3 678 257,3 218 371,2 1,2266 10,1157 860,6967 3,6537

22 440 653,9 678 259,2 218 358,0 0,7597 7,7967 768,2776 4,9099

23 440 736,3 678 261,3 218 335,0 0,6241 5,6394 708,8593 5,1095

24 440 818,2 678 263,3 218 301,0 0,6090 6,2961 624,1211 3,4932

25 440 899,6 678 265,5 218 262,4 0,2286 5,3761 567,6158 4,8313

26 440 980,5 678 267,5 218 222,6 0,4246 6,5292 590,0013 3,6421

27 441 060,4 678 269,3 218 193,7 0,3520 6,5392 570,2632 3,3661

28 441 139,6 678 271,1 218 184,9 0,1289 5,6154 547,9880 4,1029

VI

29 441 218,1 678 273,0 218 186,6 0,3538 5,6669 561,1269 3,1662

30 441 296,0 678 274,9 218 174,9 0,4283 4,7660 547,1785 3,3175

31 441 373,7 678 276,0 218 149,9 0,4530 5,6181 576,8873 3,2359

32 441 451,6 678 275,9 218 135,1 0,4988 5,9933 614,6380 3,0832

33 441 528,9 678 276,8 218 135,2 0,6063 6,6953 667,3351 2,9764

34 441 606,3 678 277,9 218 138,9 0,6361 6,4829 713,1349 3,5448

35 441 684,0 678 278,7 218 142,2 0,5081 6,9730 745,6264 3,8952

36 441 761,8 678 279,4 218 141,0 0,5356 6,9372 722,7979 3,4267

37 441 839,9 678 280,2 218 130,7 0,7627 7,3871 732,2237 2,5942

38 441 917,9 678 281,1 218 116,1 0,8988 8,7219 794,0657 2,2505

39 441 995,8 678 281,9 218 109,5 0,9816 8,2138 826,5376 2,3802

40 442 073,5 678 283,0 218 114,9 1,0347 6,7571 849,7620 3,1181

41 442 150,7 678 283,8 218 120,2 0,9628 6,6691 798,7198 2,8919

42 442 227,2 678 284,9 218 119,9 0,9957 7,5752 766,3765 1,9621

43 442 303,5 678 287,0 218 123,5 1,0643 7,2349 774,9369 1,9471

VII

44 442 379,5 678 289,1 218 136,6 1,0568 7,5104 808,2270 2,2538

45 442 455,4 678 291,2 218 155,8 0,8509 6,9091 768,6786 3,0344

46 442 531,6 678 292,7 218 168,1 0,6781 6,7836 682,6408 2,7221

47 442 607,9 678 294,3 218 171,2 0,7129 6,9195 710,4867 2,5989

48 442 684,6 678 295,3 218 178,8 0,9001 5,2835 787,5033 3,7442

49 442 761,4 678 295,5 218 193,2 0,9926 5,8827 835,0594 3,4413

50 442 838,5 678 296,0 218 208,5 0,9578 8,4079 888,0360 2,9595

51 442 915,7 678 296,5 218 220,3 1,0600 9,1227 894,5938 2,8302

52 442 992,8 678 296,8 218 229,9 1,0476 7,8253 859,9962 2,9342

53 443 069,4 678 297,5 218 238,7 0,9272 5,8858 800,8551 3,5617

54 443 145,4 678 298,2 218 244,8 0,9128 6,4146 804,9784 3,3293

55 443 220,9 678 299,0 218 249,1 1,0000 7,4509 828,9572 2,7638

56 443 296,1 678 300,2 218 252,7 1,1901 6,4608 824,8799 3,0458

57 443 370,8 678 301,4 218 254,8 1,3601 6,7491 902,9924 3,8752

VIII

TABLES DES MATIERES

FISAORANA ...... i

SOMMAIRE ...... ii

LISTE DES ACRONYMES ...... iii

LISTE DES TABLEAUX ...... v

LISTE DES FIGURES ...... vi

LISTE DES PHOTOS ...... vii

GLOSSAIRE ...... 1

INTRODUCTION ...... 2

CHAPITRE I : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE ET GENERALITES SUR L’URANIUM 3

I.1 DESCRIPTION DE LA ZONE ETUDIEE...... 3

I.1.1 Localisation de la zone d’étude ...... 3

I.1.2 Population ...... 5

I.1.3 Climat ...... 5

I.1.4 Hydrographie ...... 6

I.2 FORMATION GEOLOGIQUE DE LA REGION ...... 8

I.2.1 Tectonique de la Région ...... 8

I.2.2 Géomorphologie ...... 9

I.2.3 Géologie générale de la feuille d’Antsirabe ...... 10

I.2.4 Géologie de Vinaninkarena ...... 16

I.3 GENERALITES SUR L’URANIUM ...... 18

I.3.1 Description de l’Uranium ...... 18

I.3.2 Utilisation de l’Uranium ...... 19

I.3.3 Gisements mondiaux et pays producteurs de l’uranium ...... 21

I.3.4 Métallogénie et gîtologie de l’Uranium ...... 24

CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES ...... 29

IX

II.1 NOTION DE LA GEOLOGIE STRUCTURALE ...... 29

II.1.1 Failles ...... 29

II.1.2 Pli ...... 31

II.1.3 Foliations ...... 32

II.1.4 Linéament ...... 32

II.2 TELEDETECTION ...... 33

II.2.1 Définitions ...... 33

II.2.2 Principe d’acquisition des données ...... 33

II.2.3 Composition colorée ...... 34

II.3 SIG ou Système d’Information Géographique ...... 38

II.4 APPLICATION DE LA GEOPHYSIQUE ...... 38

II.4.1 Description ...... 38

II.4.2 Appareillages ...... 39

II.5 LOGICIEL UTILISE ET PROCEDURE DE TRAITEMENT DES DONNEES 40

II.5.1 ENVI 5.3 ...... 40

II.5.2 Arcgis 10.2 ...... 41

II.5.3 Oasis Montaj ...... 41

II.5.4 Rockworks 16 ...... 41

CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION ...... 43

III.1 PRESENTATION ET COLLECTES DES DONNEES ...... 43

III.1.1 Données topographiques ...... 43

III.1.2 Données géologiques ...... 43

III.1.3 Données spectrométriques N49 ...... 44

III.2 TRAITEMENT DES IMAGES AERIENNES ...... 44

III.3 TRAITEMENTS DES DONNEES SPECTROMETRIQUES ...... 50

III.3.1 Corrections des données ...... 50

X

III.3.2 Mise en grille ...... 52

III.4 DISCUSSION ...... 69

CONCLUSION ...... 71

BIBLIOGRAPHIE ...... 72

WEBOGRAPHIE ...... 73

ANNEXES ...... I

TABLES DES MATIERES ...... IX

XI

Titre du mémoire « EXPLORATION D’URANIUM DE VINANINKARENA

PAR TELEDETECTION ET SPECTROMETRIE AEROPORTEE »

RESUME

L’Uranium, métal radioactif, est le combustible principal d’une centrale nucléaire. Par la fission naturelle, cet élément peut fournir beaucoup d’énergie électrique. Cette dernière, parmi tant d’autres énergies, est indissociable au développement de l’industrie, notamment dans notre pays. La combinaison des méthodes de géophysique aérospétrométrie, de télédétection et du SIG a permis de découvrir six gîtes uranifères, à partir d’une carte ternaire, située dans la CR Vinaninkarena. Afin de déterminer si les réserves de la zone sont rentables, diverses études et travaux seront encore à entreprendre, comme les travaux de sondage, les tests au laboratoire ainsi que l’estimation des réserves.

Mots clefs : Uranium, fission, télédétection, géophysique aérospétrométrie, SIG, Vinaninkarena, carte ternaire, gîtes uranifères

ABSTRACT

The uranium, a radioactive metal, is the main fuel of a nuclear station. By its natural fission, this element can produce an important amount of electrical energy. Among many types of energy, the electrical one is inseparable to the industry development, notably in our country. Combining methods like geophysical aerospectrometry, remote sensing and GIS permitted to discover six main uranium deposits. We used a ternary map located at the CR Vinaninkarena. In aim to determine whether the reserves of the area are profitable, many studies and works are going to get undertaken such as diddle works, laboratory tests and ore reserves estimation.

Keywords: uranium, fission, remote sensing, geophysic aerospectrometry, GIS, Vinaninkarena, ternary map, uranium deposit

Impétrant : Rapporteur :

RANDRIANALISOA Tsinjo Aina Nandrianina RAZAFINDRAKOTO E-mail :[email protected] Boni Gauthier Tel : +26134 90 112 66