RAKOTONDRAMANANANA Heriniaina Zarasoa, RASOLOMANANA Eddy (Institut et Observatoire de Géophysique d Antananarivo)

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1 APPORT DE LA PROSPECTION MAGNETIQUE A TELOMITA, ANDRIAMENA, MADAGASCAR RAKOTONDRAMANANANA Heriniaina Zarasoa, RASOLOMANANA Eddy (Institut et Observatoire de Géophysique d Antananarivo) Résumé Une campagne géophysique a été faite dans des petits gisements de chromite à Andriamena, utilisant la méthode magnétique. Les mesures nous ont permis d obtenir des cartes ainsi que leur transformés pour délimiter les zones chromifères. Les résultats mettent en évidence la présence de la minéralisation de chromite dans les secteurs prospectés, présentent une bonne cohérence avec les cartes géologiques respectives de chaque secteur et peuvent être utilisés comme une guide de prospection pour les travaux de recherches d amas et des indices de chromite ultérieurs Cette étude permet de confirmer l importance et l efficacité de la prospection magnétique dans l étude des gisements de chromite. Mot clés : Andriamena, chromite, gisement, signal analytique, déconvolution d Euler Introduction Un financement de la coopération française et un appui technique et logistique de la Société KRAOMITA MALAGASY ont permis de mener une campagne géophysique : gravimétrique et magnétique, sur les «petits gisements» de chromite d'andriamena. L objectif principal de cette campagne géophysique était de mettre en évidence d éventuelles anomalies créées par des lentilles ou par des amas de chromite ou encore par des roches basiques et ultrabasiques qui constituent leurs principaux encaissants. Parmi les secteurs à indices identifiés dans la région de chromifère d Andriamena, c est celui de Telomita qui fait l objet de cette étude. Localisation géographique et contexte géologique La zone d étude se trouve dans la région d Andriamena, sur les Hauts Plateaux Centraux de Madagascar. La région d Andriamena qui est située à 160 km à vol d'oiseau au Nord d'antananarivo, s étend sur 60 Km du Nord au Sud, entre les parallèles et S et sur 45 Km d Est en Ouest, entre les méridiens et E. Elle est limitée au Nord par la région de Tsaratanàna, à l'est par Andilamena, au Sud par Anjozorobe et à l'ouest Maevatanana. La région d Andriamena est une région entièrement montagneuse, d altitude moyenne de 1000 m, les dénivelés entre sommets et vallées ne dépassant pas les centaines de mètres. L orographie est caractérisée par des crêtes allongées espacées de grands domaines de collines arrondies. Des lavaka, niches d arrachements en forme d entonnoir renversé se développent sur tous les versants à la faveur des cours d eau préexistants ou contribuent à augmenter le nombre de ces cours d eau. Cette région est bordée à l Ouest et à l Est par les deux fleuves Betsiboka et Mahajamba et drainée à l intérieur par des rivières (Ankarongana, Tsivakilay,...) et des ruisseaux où viennent se jeter de très nombreux collecteurs à régime torrentiel qui sont secs en saison fraîche. [1] Au point de vue géologique, les gneiss, de divers types, plus ou moins migmatisés, sont prépondérants, ils contiennent des amas résiduels des roches basiques (gabbros, norites), ultrabasiques (pyroxénolites, péridotites) et aussi ultrabasiques altérées (soapstones). Le socle cristallin est généralement composé de roches métamorphiques appartenant, d une part, au système du graphite formé de micashistes et d autre part au système de Vohibory, formé de migmatites d amphibolites (Groupe de Beforona). Deux formations géologiques principales ont été mises en évidence dans la région d Andriamena : - un socle complexe polystructuré granulitique (granite à deux micas) et migmatique localement retromorphosé ; - des corps intrusifs de nature ultrabasique à textures magmatiques parfois préservées. Les formations sont recoupées par différents types de dykes et intrusions tardives (pegmatite, charnockite, basalte, etc ). La schistosité régionale est très homogène, et orientée NW-SE à NNW- SSE. Les pendages sont toujours très forts et peuvent être NE ou SW. [2] Matériels et méthodes Le secteur Telomita, objet de cette étude, se trouve à 10 km au SSE d Andriamena. Appareils de mesure La prospection magnétique est basée sur la mesure du champ magnétique terrestre et de la susceptibilité magnétique des minéraux composant les roches. Nous avons utilisé un magnétomètre à protons Geometrics pour la mesure de l intensité du champ total F sur le terrain. Les valeurs lues sont données en gammas (γ) ou en nanotesla (nt). La sensibilité de l'appareil est de un gamma pour des valeurs mesurées qui sont de l'ordre de 35000γ. Le capteur magnétique a été placé à 2 ou à 3m du sol.

2 Le contraste de susceptibilités entre des formations ou des minéraux joue permet de différencier les causes d anomalies magnétiques. La plupart des minéraux ont une susceptibilité très faible ou nulle sauf la magnétite (Fe 3O 4) et quelques minéraux plus rares (hématite, goethite ). La magnétite est présente dans presque toutes les roches ; une fraction inférieure à 1% est détectable. Le susceptibilimètre utilisé est le MS2 Bartington, appareil adapté aux travaux de terrain. Réduction des données Durant la prospection magnétique, la station base a pour coordonnées Laborde X= m, Y= m, les valeurs d inclinaison et de déclinaison mesurées sur la station sont respectivement de et Logiciel de traitement Les traitements des données aboutissent à quatre cartes : celle du champ magnétique total ramené au même instant (CMT), celle de réduction au pôle, CMRD, (anomalies observées lorsqu on ne considère que la composante verticale), celle du signal analytique (dont l amplitude est liée à l amplitude de la magnétisation) et celle représentant la déconvolution d Euler (usage des gradients verticaux et horizontaux et aucune hypothèse sur l aimantation). Pour le traitement des données, nous avons utilisé le logiciel Geosoft Oasis Montaj pour géoréférencer, cartographier et de transformer les données. Résultats Les cartes représentant le CMT, le CMRP, le SA et la déconvolution d Euler pour le secteur de Telomita sont représentées sur les figures 2, 3, 4 et 5 respectivement. Figure 1: Contexte géologique, feuille OPQ43-44 Mada-Géo 12 41

3 Figure 2:: Secteur Telomita, carte d anomalie du CMT Figure 3: : Secteur Telomita, carte d anomalie du CMRD Figure 4 : Secteur Telomita, carte du SA Figure 5: Secteur Telomita, carte de déconvolution d Euler Mada-Géo 12 42

4 Figure 6: Secteur Telomita, carte géologique simplifiée Discussions Une carte géologique simplifiée est jointe aux résultats précédents pour l interprétation des cartes magnétiques (fig.6). La chromite, qui se trouve noyée dans des roches essentiellement constituées de silicate, de manganèse phylliteux, talc, stéatite, chlorite, se présente sous forme de lentilles, interstratifiées ou légèrement sécantes par rapport à sa formation encaissante. On remarquera l importance de la couverture latéritique qui occupe pratiquement tout le site. Anomalie du champ magnétique total (CMT) En première constatation, la carte d anomalie du champ magnétique total présentée à la figure 2 présente deux parties : partie SW et partie NE apparaissent des anomalies fortement magnétiques. Les anomalies au SW correspondent aux pyroxénites et soapstones et qui sont observées sur la carte géologique. Les valeurs correspondantes de ces anomalies varient de 11 à 289nT. Des anomalies faiblement magnétiques occupent presque toute la moitié NE de la carte. La chromite n étant pas magnétique se présenterait dans la frange -50 à 6nT et serait localisée sur les bords des soapstones et des pyroxénites. D autres lentilles de chromite, présentant les mêmes valeurs, peuvent être cherchés autour des intrusions plus magnétiques dans la partie extrême NE. Les anomalies magnétiques présentent ainsi une bonne corrélation avec la géologie. Anomalie du champ magnétique réduit au pôle (CMRD) En tenant compte des valeurs de la déclinaison magnétique et de l inclinaison mesurées à la base pour la transformation, on constate que les groupes d anomalies se sont déplacés légèrement vers le Sud-Est et les pôles magnétiques se sont plus singularisés L interprétation de cette carte réduite au pôle, figure 3, est menée pareillement à la carte d anomalies du CMT. Comparativement, les anomalies fortement magnétiques deviennent plus nettes et les zones correspondantes aux affleurements de chromite apparaissent s aligner sur la direction structurale NNW-SSE caractéristique de la région. Signal analytique (SA) La carte du signal analytique, figure 4, est obtenue à partir de la carte réduite au pôle. La carte du SA sépare les roches non magnétiques et très peu magnétiques des roches magnétiques. De fortes anomalies se trouvent concentrées au SW et NE de la carte, avec des longueurs d ondes de l ordre de 400m qui pourraient être liées à un enracinement important des intrusions ultrabasiques. Mada-Géo 12 43

5 Les affleurements de chromite, observés sur la carte géologique, apparaissent plus nets. Ainsi, dans la partie SW un affleurement de chromite (couleur rouge sur la carte géologique) est localisé à 100 m plus au Nord. En ce qui concerne la moitié NE, les lentilles de chromite probables se singularisent comme étant des pôles très peu magnétiques, à l intérieur des intrusions magnétiques, présentant des valeurs de 3 à 5nT. Déconvolution d Euler La déconvolution d'euler, figure 5, donne une idée sur la répartition en profondeur des sources d anomalies magnétiques. Elles sont classées suivant quatre niveaux de profondeur : 5 à 50m, 50 à 100m, 100 à 150m et 150 à 250m. Une comparaison avec la carte géologique et à celle du signal analytique, montre que les anomalies magnétiques observées au SW liées aux pyroxénites et aux soapstones ne sont pas du tout bien enracinées en profondeur comme on l espérait au vu des résultats précédents. Par contre, on relèvera une direction particulière Nord-Sud, traversant tout le secteur, des sources magnétiques qui concernent tout aussi bien les sources superficielles que plus profondes. Des observations supplémentaires sont à mener pour cela. Les sources magnétiques de la partie Est sont en bonne cohérence avec la géologie et la carte du SA. Les principales sources sont localisées à moins de 100m de profondeur. Les résultats obtenus serviront également de guides de prospection pour les travaux ultérieurs, particulièrement sur l évaluation d autres indices qui présenteront les mêmes signatures magnétiques que celles relevées au niveau des «petits gisements» de chromite d Andriamena. REFERENCES [1] : Rasolomanana E.H., 1999, Etude du potentiel en minéralisation chromifère du complexe basique-ultrabasique d'andriamena par prospections gravimétrique et magnétique, Thèse, Univ Antananarivo/Univ Paris 6/ IRD Bondy France [2] : Bertucat M., 1966, Etude géologique et prospection au 1/ des feuilles Tsiandrarafa (O42), Londokomanana (O43), Andriamena (P43), Ampandrana (Q43) Rapp. BRGM TAN. 66-A/30. Mada-Géo 12 44