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TRAITEMENTS STATISTIQUES DES DONNEES GEOCHIMIQUES SOLS DE LA REGION ITASY. Perl

TRAITEMENTS STATISTIQUES DES DONNEES GEOCHIMIQUES SOLS DE LA REGION ITASY. Perle Léa Rasoamanarivo1 ; Kanto Volahasina Randrianja 2 ; Heritahina Rambeloson 3 ; Ralijaona Tafitasoloniaina4 ; mMiangaly Malanto Randrianja5 ; Honoré Ranoarivony 6 1 : ED Ingénierie et géosciences, Université d’Antananarivo 2 : ED Ingénierie et géosciences, Université d’Antananarivo 3 : Docteur en Ingénierie Minière et pétrolière, Université d’Antananarivo 4 : Docteur en Ingénierie et Géosciences, Université d’Antananarivo 5 : ED Ingénierie et géosciences, Université d’Antananarivo 6 : Docteur en Ingénierie, Université d’Antananarivo *Auteur correspondant : Tel. +261331189993, E-mail : rasoamanarivo_perle@yahoo.com Résumé Des échantillonnages géochimiques sols ont été effectués dans des secteurs aurifères de la Région Itasy. Les analyses chimiques multi-élémentaires ont été réalisées par spectrophotométrie UV à la longueur d’onde 464nm. Au total de 399 échantillons ont ainsi prélevés et analyses pour 7 éléments : Al203, Fe2SO4, MgO, CaO, Cu, Au. Des traitements statistiques conventionnels comme l’ACP et l’analyse factorielle ont été utilisés pour analyser les données obtenus visant à déterminer les principaux facteurs lithologiques responsables de la dispersion des données géochimiques. Dans la statistique la teneur moyenne en Au des résultats est autour de 0,065ppm. La teneur maximale est au-delà de 0,3ppm, jusqu’à 0,411 ppm. La cartographie d’isoteneur et des anomalies positives des éléments observés montre que l’or de la zone d’étude se trouve dans les gneiss migmatitiques et dans les migmatites. Mots-clés : Itasy, géochimie, statistique, teneur, cartographie Abstract Soil geochemical sampling was conducted in gold-bearing areas of Itasy Region. The multi- elemental chemical analyzes were performed by UV spectrophotometry at a wavelength of 464 nm. A total of 399 samples were collected and analyzed for 7 elements: Al203, Fe2SO4, MgO, CaO, Cu, and Au. Conventional statistical treatments such as PCA and factor analysis were used to analyze the data obtained to determine the main lithological factors responsible for dispersing geochemical data. In the statistics the average Au content of the results is around 0.065ppm. The maximum level is above 0.3ppm, up to 0.416ppm. Isotope mapping and positive anomalies of the observed elements show that gold in the study area is found in migmatitic gneisses and migmatites. Keywords: Itasy, geochemistry, statistics, content, cartography 1. Introduction La géochimie est l’une des outils essentiels utilisés en prospection minière. Aujourd'hui avec le progrès techniques, les traitements statistiques d’un volume important des données géochimiques peuvent être effectués de façon plus rapide par un module de logiciel sur ordinateur [1]. Ces techniques permettent également de cartographier les données en question laissant place à la valorisation des informations multi-élémentaires [2]. Cette étude se rapporte à la Région Itasy (Région Centrale Ouest de Madagascar). Elle est connue depuis les années 1900 pour ses richesses en ressources minérales. Dans ce travail, on parle de l’or. Des études géochimiques sols effectuées dans des secteurs aurifères de la Région Itasy ont permis de récolter des échantillons qui, eux, ont été analysés pour l’or et pour observations d’élément. Les objectifs de cette étude visent à analyser et interpréter des données géochimiques [3] [4]. Des traitements statistiques dans ce contexte sont réalisés ainsi que des cartes géochimiques indiquant la répartition des minéralisations aurifère de la zone d’étude. Le logiciel XLSTAT a été choisi afin d’atteindre l’objectif principale. 2. Contexte générale de la zone d’étude [5] La zone d’étude se situe à l’Ouest d’Antananarivo faisant partie de la Haute Terre Centrale de Madagascar. Localisée entre les longitudes Est, 46° 10’ et 47 ° et les latitudes Sud, 19°39’ et 19° 25’, la Région de l’Itasy est administrativement délimitée au Nord-Est par la Région Analamanga, au Nord-Ouest par la Région Bongolava, Au Sud et Sud-Est : la Région Vakinakaratra. Géologiquement elle est constituée d’un socle précambrien métamorphisé qui s’étale sur une superficie de 6993 km². C’est une vaste étendue, rattachée au domaine Antananarivo (PGRM), composée d’orthogneiss et de paragneiss d’âge Néoarchéen à faciès schiste vert à granulitique. L’aperçu général de la géologie dans cette région d’après les travaux antérieurs permet d’énumérer les formations géologiques existantes: - les paragneiss (micaschistes, gneiss, quartzites, amphibolites) - les migmatites - les roches de granitisation (granites migmatites, migmatites granitoïdes, granites de types Ambatomiranty) - les roches filoniennes Figure 1 : Carte de localisation de la zone d’étude - les roches volcaniques (basaltes) - les formations superficielles (argiles latéritiques, carapaces ferrugineuses et bauxites, alluvions). Figure 2 : Carte géologique de la zone d’étude à l’échelle 1/500000 Suivant les formations géologiques existantes les gisements d’or en place de la zone d’étude se trouvent en minéralisation disséminée dans les gneiss ou dans les veinules de quartz interstratifiés dans les schistes cristallins. [6] 3. Les matériels et méthodes utilisés 3.1. Matériels Les données à traiter portent sur les résultats d’analyse chimiques des éléments majeurs et éléments traces des 399 échantillons de sols. Le traitement statistique est effectué avec le logiciel XLSTAT Les cartographies ainsi que toutes les opérations SIG (Système d’information géographique) de cette étude est effectué avec ArcGIS.10.5. 3.2. Méthodes  Méthodes d’acquisition des données L’acquisition des données sur la zone d’étude a consisté essentiellement en une prospection géochimiques sols et rivières ainsi qu’à la collecte d’échantillons pour la détermination des teneurs en or et d’abondance en éléments. Les prélèvements ont été fonction des résultats obtenus lors des études géochimiques rivières. Les points d’échantillonnages sont répartis de façon régulière suivant une ligne droite traversant la zone à étudier et se croisant entre eux perpendiculairement [7]. Les échantillons sont répartis selon une distance systématique de 500m. La profondeur de chaque prélèvement est de 30 centimètres sous la surface du sol. L’échantillon est représenté par une fraction latéritique de 500 grammes. Ils ont été prélevés sur sol latéritique avec du bèche. Les traitements et analyses chimiques des échantillons des sols ont été effectués par spectrophotométrie UV à la longueur d’onde de 464 nm. Figure 3 : Distribution géographique des gisements d’or de la Région Itasy (Auteur)  Les méthodes de traitement statistiques utilisées [8] [9] [10] Pour atteindre l’objectif principal le traitement de données est effectué à l’aide des techniques statistiques conventionnelles avec le logiciel XLSTAT. La comparaison de la distribution des éléments chimiques étudiés a été réalisée après la mesure des paramètres statistiques. Ensuite on a réalisé la mesure de la dispersion des variables quantitatives qui, dans ce cas, sont les valeurs en ppm des teneurs en éléments majeurs (Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO) et élément traces (S, Cu, Au) observé. Afin de mettre en évidence les anomalies géochimiques dus à la variation des teneurs en éléments observés, une analyse descriptive de la relation entre les éléments observés dans les échantillons analysés a été effectuée. L’influence du facteur lithologique sur la variance de la teneur est étudiée par analyse factorielle. Ainsi on a effectué : - Une analyse de la variabilité des teneurs géochimiques - Une analyse en composante principale - Une analyse factorielle 4. Résultats et interprétation Les structures des données sont visualisées par les graphiques des figures 5. Les histogrammes et les fréquences cumulées pour les intervalles permettent de visualiser les effectifs et les fréquences pour chaque intervalle des teneurs. Figure 4 : Carte des points d’échantillonnages géochimiques 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 Box plot (Au) Au 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Fonction de répartition empirique (Au) Au Fréquence cumulée 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 5 10 15 Histogram (Au) Au Density On peut observer, par les graphiques de la distribution par la méthode « box and whiskers », que la distribution des valeurs par rapport à la médiane de chaque élément observé est différente d’un élément à l’autre. La teneur médiane en Au est de 0.050 ppm. Cela signifie que la moitié des individus ont des teneurs au-dessus de 0.050 ppm Dans le tableau des statistiques (Tableau 1) estimées, on peut comparer 4 statistiques élémentaires (moyenne, variance, asymétrie, et aplatissement), calculées à partir des données. Tableau 1. Paramètre statistique calculés sur l’ensemble des données Statistique Fe2O3 Cu Al2O3 MgO S Au CaO Minimum 2.080 0.000 1.640 0.210 0.010 0.000 0.010 Maximum 34.000 2.770 26.100 3.880 9.870 0.401 4.450 Moyenne 8.788 0.814 10.691 1.737 2.076 0.065 1.721 Variance 11.631 0.403 12.671 0.348 2.453 0.005 4.450 Ecart-type 3.410 0.635 3.560 0.590 1.566 0.071 0.741 Coefficient de variation 0.388 0.780 0.333 0.339 0.754 1.092 0.430 Le tableau 1 montre un enrichissement en Al2O3 et Fe2O3 de la zone d’étude avec respectivement un teneur moyenne de 10.691 et 8.788ppm. Ce qui confirme les travaux antérieur : les séries gneissiques de la zone d’étude sont essentiellement silico-alumineux ou silico-calciques. Ce teneur élevé en Fe2O3 indique que la latéritisation est très poussée dans la zone d’étude. On peut constater aussi, d’ après ce tableau, que la zone présente un teneur élevé en Cu (avec une moyenne de 0,814 ppm). Une interprétation possible à cet effet est que la chalcopyrite peut être abondante. Ce qui confirme les travaux antérieurs disant que l’or dans la zone d’étude est accompagné de pyrite ou chalcopyrite. Le coefficient de variation montre la dispersion des teneurs en éléments dans les échantillons analysés. Plus le coefficient de variation est uploads/Geographie/ article-geochimie-2.pdf