Caracterisation des silcretes

La cartographie dans la zone entre Ampanihy et Fotadrevo dans les périmètres miniers de MADA AUST SARL révèle l’occurrence d’une roche qui s’apparente au jaspe et à la calcédoine, deux variétés de quartz polycristallin. Le terme «cryptocrystallin » est plus approprié pour décrire ces roches car les cristaux de quartz qui les constituent sont trop petits pour être visible à l’œil nu.

L’observation sur terrain lors de la cartographie montre que ces roches se présentent sous différentes formes, couleurs et textures. On a noté aussi que chaque variété de couleurs et texture est étroitement liée à la roche sous jacente, indiquant une étroite liaison à cette dernière. Ces roches sont en effet des «silcrètes » qui sont un type de conglomérat fin cimenté par de la silice. C’est un matériau dur et résistant, assez proche du quartzite, ayant la même dureté que le quartz. Elle a une cassure conchoïdale et un éclat mat. Les silcrêtes sont formées dans de climat chaud à saisons contractées s’inscrivant respectivement dans une séquence de l’aride vers l’humide et dans une séquence de l’humide vers l’aride. Elles se forment lorsque de la silice dissoute se solidifie sous forme de croûte dans le sol.

CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE

Contexte géographique

La commune urbaine de Maniry appartient au district d’Ampanihy, situé à l’extrême Sud de la région Sud-ouest de Madagascar. La zone d’étude est limitée par la région de l’Androy à l’Est et le canal de Mozambique à l’Ouest. Géographiquement, il se trouve entre la latitude 24°41’46’’ Sud et la longitude 44°44’46’’ Est. Les communes rurales étudiées sont des composantes administratives du district d’Ampanihy lequel appartient à la vaste région Atsimo Andrefana.

La ville d’Ampanihy qui est le chef-lieu du district se trouve à environ 300 kilomètres de Toliara par la route. Elle est reliée par des portions de route bitumée (70 km par la RN7 jusqu’à Andranovory) et 230 km de route en terre entre Andranovory et Ampanihy).Ampanihy est la capitale du groupe ethnique mahafaly.

a- Morphologie et relief
La zone est généralement caractérisée par des vallées plus ou moins étroites. Le relief général est de type pénéplaine. L’élévation du relief s’aligne entre 200 et 300m, caractérisée par deux crêtes de direction suivant NNW-SSE.

b- Climat et précipitation
Le Sud-ouest a un climat tropical semi-aride avec deux saisons bien distinctes :
• Une saison chaude allant d’Août à Mars et pluvieuse de Décembre à Février
• Une saison fraîche d’Avril à Juillet au cours de laquelle souffle un alizé frais venant du Sud/Sud-Est.

c- Pédologie
La région se distingue par l’existence des sols ferrugineux tropicaux, des îlots d’associations de sols ferralitiques rouges et jaunes/rouges, des sols faiblement ferralitiques et des ferrisols. Cet ensemble est complété par des sols peu évolués, ainsi que par des sols peu évolués dunaires sableux.

d- Végétation
En général, la formation végétale de la zone se conjugue avec le milieu naturel de la région. La grande partie est couverte de savanes herbeuses de type arbustif. La zone est affectée par un feu de brousse fréquent ; ce qui entraîne la dégradation de la couverture végétale et le lessivage du sol, qui est déjà peu évolué.

e- Population
Avec une population rurale constituée en majorité d’Atandroy et généralement très attachée aux mœurs et coutumes, la région a une densité moyenne de 6. La population est inégalement répartie dans l’ensemble du territoire.

f- Economie
Sur le plan économique, les conditions naturelles de la région sont peu favorables à la production agricole. Sur les hauts plateaux, le quasi totalité des vallées sont exploitées. La région a une vocation principalement pastorale caractérisée par l’élevage bovin compte tenu des mœurs et des traditions de la population. On pratique généralement l’élevage extensif de bœufs. L’élevage bovin, renfermé dans sa forme traditionnelle, n’utilise pas de techniques modernes de contrôle sanitaire et de cultures de pâturages.

Cadre géologique

a- Aperçu sommaire sur la géologie de Madagascar 

Géologiquement, Madagascar est constituée par deux entités. A l’Est, uniquement formé de roches cristallines métamorphiques et magmatiques sur lequel se repose en discordance la couverture sédimentaire phanérozoïque. Le socle cristallin affleure longitudinalement sur les deux tiers du territoire, présente un socle cristallin du précambrien. De l’Archéen au Protérozoïque, le socle cristallin a été polystructuré par les diverses événements tectono-métamorphiques successifs qui ont jalonné son histoire. Le métamorphisme est généralement du faciès amphibolite supérieur au faciès granulite. Du fait de sa complexité, l’histoire du socle cristallin a toujours été sujette à controverses.

En 2012, le projet PGRM a ensuite subdivisé le socle Précambrien malgache en cinq (5) domaines tectono-métamorphiques dont :
– Domaine d’Antongil et Masora;
– Domaine de Bemarivo
– Domaine d’Antananarivo : A la différence de la subdivision de Collins et al. (2003), ce Domaine regroupe le Domaine d’Antananarivo (autochtone), la Nappe de Tsaratanana (al-lochtone) et la Suture de Betsimisaraka
– Domaine d’Ikalamavony –Taolagnaro : A la différence de la subdivision de Collins et al. (2003), elle englobe les Unités d’Ikalamavony, d’Itremo, de Taolagnaro et d’Ampanihy.
– Domaine de Vohibory .

b- Contexte géologique de la zone d’étude 

La zone se trouve dans le Groupe d’Ampanihy qui est localisé dans le Sud de l’île ou de Madagascar. Les schistes cristallins du groupe d’Ampanihy occupent la majeure partie de la feuille Fotadrevo et forment quelques ilots au centre et au sud de la feuille Bekily.

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Sur le plan de la lithologie, le Groupe d’Ampanihy est caractérisé par une grande variété d’assemblages pétrographiques de formations archéennes et protérozoïques reprises par l’évènement Pan Africain (Pili et al, 1997). Elle est formée essentiellement de leucogneiss à platten quartz avec des intercalations ferro-calco-magnésiennes et calco-magnésiennes, métamorphisés dans le faciès amphibolite supérieur au faciès granulite (Windley et al, 1994) . En plus, elle se présente dans des conditions de basse et de moyenne pression à haute température (750-1000° à 3-11Kbar).

Le groupe est caractérisé par l’extrême abondance de graphite qui se rencontre principalement dans des leptynites et des gneiss, mais aussi dans des quartzites et des cipolins. Il comprend essentiellement des gneiss souvent leptynitiques, à biotite ou à amphiboles et des leptynites présentant des quartzs allongés, auxquels sont associés des cipolins ; des amphibolites et des pyroxénites à augite et des quartzites.

Les minéraux les plus caractéristiques sont le graphite, l’amphibole, l’orthose, la biotite et le grenat. Les roches éruptives acides franches sont extrêmement rares, mais il est connu par les gros massifs d’anorthosites qui sont des roches entièrement formés de plagioclase labrador.

c- Lithologie de la zone d’étude 

Les occurrences de champ des lithologies principales de la zone d’étude sont :

• Grès ferrugineux :
Ce grès ferrugineux anciens présent en cuirasse ferrugineuse des structures conglomératique. Ces grès conglomératiques sont formés de petits galets de quartz, cimentés par un mélange de calcédoine et d’hématite.

• Les terres rouges :
Ces sables roux sont des sols siliceux de nature sablo-argileuse limonitisée.

• Gneiss et leptynites :
Les gneiss de la région étudiée sont constitués essentiellement par du quartz, des plagioclases variés et des minéraux ferromagnésiens (biotite, pyroxène). Ces gneiss montrent ordinairement une foliation nette due à l’alternance des lits des minéraux ferromagnésiens et des lits quartzo-feldspathiques. Les minéraux accessoires fréquents sont le grenat, le zircon, la magnétite, la pyrite et des minéraux d’altération (chlorite). On distingue :

✔ Gneiss à grenat : montrent une couleur foncée. Les minéraux essentiels sont le quartz, les plagioclases, la biotite, le grenat fréquent. Le feldspath alcalin est extrêmement réduit. La texture de ces gneiss est granoblastique.
✔ Gneiss à pyroxène qui ont une couleur verte très caractéristique. Les minéraux essentiels sont le quartz, des plagioclases et des pyroxènes.
✔ Les leptynites constituent une des caractéristiques pétrographiques de la zone d’étude. Ce sont des roches hololeucocrates présentant un clivage facile dû à l’aplanissement des cristaux de quartz suivant la foliation.

• Cipolins
Ils sont plus ou moins dolomitiques et impurs. Ces roches sont le plus généralement d’un blanc laiteux éclatant. Au point de vue minéralogique, le minéral essentiel est la calcite dont le grain est extrêmement variable. La dolomite s’associe intimement à la calcite, avec laquelle elle est difficilement séparable. Ces roches renferment en proportion très variables d’autres minéraux silicatés calcique, calcomagnésiens et magnésiens (calcite, biotite, feldspath).
• Pegmatites
Ces pegmatites se présentent avec une grande fraîcheur. Elles sont typiquement potassiques à quartz, orthose, plagioclase et muscovite. Leur grain est généralement très grossier.
• Quartzites
Elles sont rares et sont généralement à graphite, fréquemment minéralisés en magnétite. Elles sont bien litées et à grain fin et se débitent en plaquettes de teinte grisâtre.
• Les roches mafiques
Elles affleurent en petits pointements. Elles correspondent à des basaltes.
• Amphibolite et pyroxenites
Elles apparaissent en bancs, rarement isolé mais discontinus avec passages latéraux fréquents d’une roche à l’autre (cipolins, serpentines).

Table des matières

INTRODUCTION
BUT DE LA PRESENTE RECHERCHE
Chapitre I: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ET METHODOLOGIE
I-1 CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
I-1-1 Contexte géographique
a- Morphologie et relief
b- Climat et précipitation
c- Pédologie
d- Végétation
e- Population
f- Economie
I-1-2 Cadre géologique
a- Aperçu sommaire sur la géologie de Madagascar
b- Contexte géologique de la zone d’étude
c- Lithologie de la zone d’étude
I-2 METHODOLOGIE
I-2-1 Etude préliminaire
I-2-2 Travaux de terrain
I-2- 3 Travaux de laboratoire
Chapitre II: GENERALITES SUR LA SILCRETE
II-1 INTRODUCTION
II-1-1 Historique
II-1-2 Définition
II-1-3 Classification
a- Classification de Smale
b- Classification de Summerfield
c- Classification génétiques
II-2 Formation de la silcrète
II-2-1 Origine et arrivée de la silice
II-2-2 Solubilité et précipitation de la silice
II-2-3 Silicifications
a- Silicifications superficielles
b- Silicifications en relation avec des processus hydrothermaux
c- Conséquence des silicifications sur la structure et la composition des silcrètes
II-2-4 Cristallisation
II-3 Analogie et différences avec les différentes formes de silice
II-3-1 Jaspe
II-3-2 Agate
II-3-3 Opale
a- Opale CT
b- Opale C
c- Opale A
II-3-4 Chert
II-3-5 Calcédoine
Chapitre III: CARACTERES PETROGRAPHIQUES ET MINERALOGIQUES SUR LES SILCRETES DE MANIRY
III-1 DEFINITION ET LOCALISATION
III-2 PETROGRAPHIE ET STRUCTURE DE LA SILCRETE
III-2-1 Echelle macroscopique
a- Silcrète blanche
b- Silcrète verte (Fig. 19)
c- Silcrète jaune (Fig. 22)
d- Silcrète marron (Fig. 24)
e- Silcrète rouge (Fig. 28)
f- Silcrète noire (Fig. 29)
III-2-2 Echelle microscopique
Chapitre IV: CARACTERES CHIMIQUES ET GENESES DES SILCRETES DE MANIRY
IV-1 Silcrète blanche de la pegmatite
IV-2 Silcrète rouge
IV-3 Silcrète marron
IV-4 Silcrète jaune
IV-5 Silcrète verte
IV-6 Silcrète noire
IV-7 Silcrète blanche de la roche carbonatée
Résumé des observations chimiques des silcrètes
INTERPRETATION ET RESULTATS
IV-8 GENESES DE LA SILCRETE
IV-9 CARACTERES GEMMOLOGIQUES DE LA SILCRETE
CONCLUSION GENERALE

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