caracterisation du gisement de galene...

DOMAINE : SCIENCES DE L’EDUCATION

MENTION : FORMATION DES RESSOURCES HUMAINES DE

L’EDUCATION (FRHE)

PARCOURS : FORMATION DE PROFESSEUR SPECIALISE EN

SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE NORMALE SUPERIEURE

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplôme de Master

Soutenu publiquement par : NJARASOA Lovaniaina Rolland

Promotion N.A.T.I.O.R.A

16 Octobre 2018

Directeur de mémoire : ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred,

Maître de Conférences

CARACTERISATION DU GISEMENT DE GALENE D’AMBATOFANGEHANA-

DISTRICT D’AMBOSITRA ET SA CONTRIBUTION A L’ENSEIGNEMENT

DES PRINCIPAUX MINERAIS MALAGASY AU LYCEE

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE NORMALE SUPERIEURE

DOMAINE : SCIENCES DE L’EDUCATION

MENTION : FORMATION DES RESSOURCES HUMAINES DE

L’EDUCATION (FRHE)

PARCOURS : FORMATION DE PROFESSEUR SPECIALISE EN

SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplôme de Master

Soutenu publiquement par : NJARASOA Lovaniaina Rolland

Promotion N.A.T.I.O.R.A

16 Octobre 2018

Directeur de mémoire : ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred,





ii | P a g e

MEMBRES DE JURY

PRESIDENT : Docteur RAKOTONDRATSIMBA Herivololona Mbola

Docteur en Biologie et Ecologie végétale


Enseignant Chercheur à l’Ecole Normale Supérieure

JUGE : Docteur RAZAFIMAHATRATRA Dieudonné

Spécialiste en Métallogénie et Pédologie


Enseignant Chercheur à l’Ecole Normale Supérieure

Université d’Antananarivo

RAPPORTEUR : Docteur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred

Spécialiste en Pétrologie et Géologie Appliquée


Enseignant Chercheur à la Faculté des Sciences

Université d’Antananarivo

iii | P a g e

REMERCIEMENTS

Tout d’abord, je tiens à exprimer mes sincères remerciements à tous ceux qui ont

contribué de près ou de loin à la réalisation de mes recherches et à la rédaction de ce

mémoire.

Tout particulièrement : Dieu Tout Puissant, qui m’a soutenu par sa bienveillance et

par sa force.

Mes chaleureux remerciements vont aussi à Madame RAKOTONDRATSIMBA

Herivololona Mbola qui, en dépit de ses lourdes responsabilités, nous a fait le grand

honneur de présider le jury de soutenance de ce mémoire.

Je remercie également, Monsieur RAZAFIMAHATRATRA Dieudonné d’avoir

accepté de porter un regard critique sur ce mémoire ; malgré ses nombreuses obligations et

ses lourdes tâches.

Je tiens à remercier vivement Monsieur le Directeur de mon mémoire,

ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred, qui m’a toujours guidé pendant la

réalisation de ce travail ; malgré ses nombreuses responsabilités, il n’a pas ménagé ces

temps et ses efforts pour me guider, critiqué de ses conseils éclairés durant la préparation

de ce travail. Je vous en suis très reconnaissant pour le temps passé ensemble et le partage

de son expertise au quotidien. Grâce aussi à sa confiance, à l’indépendance qu’il m’a

donné ; j’ai pu m’accomplir totalement dans mes missions.

J’exprime mes sincères remerciements, à tous les Professeurs de la mention FRHE

et du parcours Sciences de la Vie et de la Terre qui m’ont transmis leurs savoirs, durant

mon cursus à l’ENSA, à tous les Enseignants et Personnels administratifs.

Je voudrais également remercier tous les Proviseurs et les enseignants de Sciences

de la Vie et de la Terre dans les tous Lycées enquêtés, qui m’ont ouvert leur porte, m’ont

accueilli et m’ont offert toutes les informations nécessaires concernant l’enseignement des

Sciences de la Terre au Lycée.

Vifs remerciements à ma famille, votre soutien moral, financier et spirituel m’ont

été très important tout au long de toutes mes études. A mes amis, collègues, à la Promotion

NATIORA. J’adresse mes sincères remerciements, ainsi que mes considérations pour les

soutiens qu’ils m’ont apportés dans la réalisation de ce travail. Aux Relecteurs, des proches

qui ont aidé dans la rédaction de ce mémoire.

Enfin, toute me reconnaissance est destinée à toutes les personnes que je n’arriverai

pas à citer, pour m’avoir accordé leur attention et leur participation au cours de mon

travail.

Merci beaucoup à toutes et à tous, que Dieu vous bénisse!

iv | P a g e

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Les domaines géologiques du socle cristallin malgache d’après les résultats du

PGRM en 2012 ...................................................................................................................... 8

Figure 2 : Echantillons de galènes ..................................................................................... 13

Figure 3 : Microscope polarisant ....................................................................................... 13

Figure 4 : A- Sciage et obtention d'un talon ; B- Exemple de talon ................................... 19

Figure 5 : A- Talon collé sur une lame porte-objet ; B- Sciage d'arasement .................... 20

Figure 6 : Lame mince finale .............................................................................................. 20

Figure 7 : Marteau de géologue ......................................................................................... 24

Figure 8 : Marqueur indélébile .......................................................................................... 24

Figure 9 : Boussoles de géologue ....................................................................................... 25

Figure 10 : Carte de localisation du gisement de Vohimenakely-Ambatofangehana ........ 26

Figure 11 : Carte géologique du secteur d’étude ............................................................... 27

Figure 12 : A- Micaschiste en bancs ; B- Micaschiste à boudin de quartz ; C-Micaschiste

(talus de route) ; D- Micaschiste à veine de quartz ............................................................ 29

Figure 13 : Microphotographie de micaschiste en lumière polarisée ................................ 30

Figure 14 : A- et C-Marbres massifs ; B- et D- Marbres foliés ........................................ 31

Figure 15 : Microphotographie de marbre en lumière polarisé ........................................ 32

Figure 16 : Photographies de l’intrusion des granites ....................................................... 32

Figure 17 : Microphotographie de granite en lumière polarisée ....................................... 32

Figure 18 : Aperçu général de la carrière de Vohimenakely-Ambatofangehana ............... 34

Figure 19 : Carte de gisement de galène-malachite ........................................................... 35

Figure 20 : Microphotographie des roches minéralisées en lumière polarisée (A) et en

lumière naturelle (B) .......................................................................................................... 36

Figure 21 : Modèle tridimensionnel du gite de galène à Vohimenakely-Ambatofangehana

............................................................................................................................................. 37

Figure 22 : A- Gisement de galène ; B- Puits d’extraction ; C et D- zone minéralisée en

galène ; E et F-échantillons de roches à galène ................................................................. 38

Figure 23 : A- et B- Exploitation par puits ; C- et D- Exploitation à ciel ouvert ............... 40

Figure 24 : A- Compresseur ; B- Aération par sachets ; C- Aération par compresseur ... 41

Figure 25 : Les méthodes d'enseignement des concepts géologiques utilisées par les

enseignants .......................................................................................................................... 43

v | P a g e

Figure 26 : Réponses des enseignants sur la présence et l’utilisation des ressources

pédagogiques dans l’enseignement de géologie .................................................................. 44

Figure 27 : Réponses des enseignants sur les pratiques des sorties pédagogiques et des

travaux pratiques en géologie ............................................................................................. 45

vi | P a g e

LISTE DES TABLEAUX

Tableau I : Analyses chimiques des minerais de galène d'Ambatofangehana ................... 39

Tableau II : Tableau montrant l’effectif des futurs enseignants étant d'accord ou non au

contenu propos .................................................................................................................... 48

Tableau III : Tableau montrant les réponses des enseignants concernant la

correspondance de la proposition en une pédagogie active ............................................... 49

Tableau IV : Tableau montrant l'impact de la simulation au niveau des connaissances des

futurs enseignants ................................................................................................................ 49

Tableau V : Tableau montrant l’effectif des futurs enseignants étant capable ou non

d’expliquer la distinction d’un minerai ............................................................................... 50

Tableau VI : Tableau de la fiche de préparation du chapitre «Les principaux minerais

malagasy" au Lycée

Tableau VII : Les grandes divisions de l’échelle stratigraphique

vii | P a g e

LISTE DES ANNEXES

ANNEXE I : Questionnaires pour les enseignants

ANNEXE II : Fiche de préparation du chapitre « Les principaux minerais malagasy »

ANNEXE III : Grille d’évaluation de la simulation au niveau des futurs enseignants du

Lycée

ANNEXE IV : Plan de descriptions géologiques sur terrain

ANNEXE V : Les grandes divisions de l’échelle stratigraphique

viii | P a g e

LISTE DES ABREVIATIONS

BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Miniers

BUMIFOM : Bureau Minier de la France d’Outres Mer

C : Cipolins

CIDST : Centre d’Information et de Documentation Scientifique et Technologique de

Tsimbazaza

DCI : Direction de Curricula et des Intras

DERP : Direction des Etudes et des Recherches Pédagogiques

EDD : Education pour le Développement Durable

ESG : Enseignement Secondaire Général

G : Granites

Ga : Giga-années

Gl : roches à Galènes

G.P.S : Global Positioning System

IGM : Institut de Gemmologie de Madagascar

JICA : Japan International Cooperation Agency

LGIM : Loi sur les Grands Investissements Miniers

LPA : Lumière Polarisée Analysée

LPNA : Lumière Polarisée Non Analysée

Ma : Millions d’années

MCh : Micaschistes

MEETFP : Ministère de l’Emploi, de l’Enseignement Technique et de la Formation

Professionnelle

MEN : Ministère de l’Education Nationale

MESupRES : Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

ML : roches à Malachite

OMNIS : Office Militaire National pour les Industrie Stratégiques

PGE : Platinum Group Element

PGRM : Projet de Gouvernance des Ressources Minérales

PIB : Produit Intérieur Brut

PSE : Plan Sectoriel de l’Education

QCM : Questions à Choix Multiples

ix | P a g e

REE : Rare Earth Elements

RN : Route Nationale

SQC : Schisto-Quartzo-Cipolins

SQD : Schisto-Quartzo-Dolomies

SVT : Sciences de la Vie et de la Terre

TICE : Technologie de l’Information et de la Communication en Education

IMA : International Mineralogical Association

x | P a g e

GLOSSAIRE

Concordance : terme utilisé pour designer le parallélisme qui peut exister entre des

formations ou des couches géologiques.

Démarche : c’est une manière de conduire une action, de progresser vers un but.

Epoque métallogénique : c’est un période dans l’histoire d’un domaine géologique

caractérisé par la formation d’un type de gisement.

Gisement : lieu où l’on rencontre une substance minérale susceptible d’une exploitation.

Métamorphisme : transformation à l’état solide des roches préexistantes (sédimentaires,

magmatiques ou métamorphiques) en roches métamorphiques sous l’influence de la

température et de la pression très élevées.

Métal : un corps simple caractérisé par un éclat particulier (éclat métallique), conducteur

de chaleur et d'électricité.

Métallogénie : c’est une science qui étudie les métaux et surtout la genèse des gisements

métallifères.

Métasomatisme : c’est un métamorphisme dit allochimique où il ya modification de la

composition chimique de la roche encaissante avec le fluide hydrothermal de haute

température, souvent mais pas uniquement d’origine magmatique.

Méthode : elle désigne un chemin à suivre.

Minerais : ensemble des roches contenant des substances utiles en % suffisants pour

justifier une exploitation.

Minéralisation : concentration locale des substances métalliques.

Orogénèse : tous processus conduisant à la formation des reliefs surtout les chaînes des

montagnes.

Pléochroïsme : variations de couleur de certains minéraux, dits pléochroïques, qui

apparaissent au microscope, en lumière polarisée non analysée (« lumière naturelle »).

Provinces métallogéniques : ce sont des domaines géologiques caractérisés par un ou

plusieurs types de gisement métalliques.

Précambrien : ère géologique qui précède le cambrien et s’étend de -3400Ma à -540Ma.

Ride : traces de surface des bancs ondulées et observées dans les sédiments d’origine

marine, lacustre et fluviatile.

Skarn : roche du métamorphisme de contact des granites avec des roches carbonatées qui

ont subi un métasomatisme.

Socle : vaste ensemble de terrains, très plissés, en général métamorphisés et souvent

largement granitisés, et sur lequel reposent en discordance des terrains sédimentaires

formant la couverture.

xi | P a g e

SOMMAIRE

MEMBRES DE JURY -------------------------------------------------------------------------------- ii

REMERCIEMENTS --------------------------------------------------------------------------------- iii

LISTE DES FIGURES ------------------------------------------------------------------------------- iv

LISTE DES TABLEAUX --------------------------------------------------------------------------- vi

LISTE DES ANNEXES ----------------------------------------------------------------------------- vii

LISTE DES ABREVIATIONS -------------------------------------------------------------------- viii

GLOSSAIRE ------------------------------------------------------------------------------------------- x

SOMMAIRE ------------------------------------------------------------------------------------------- xi

INTRODUCTION ------------------------------------------------------------------------------------- 1

PARTIE I : GENERALITES

CHAPITRE I : CONTEXTE GENERAL DE L’ENSEIGNEMENT A MADAGASCAR - 3

I.1. Changement et réorientation du système éducatif à Madagascar ------------------------ 3

I.1.1. Plan Sectoriel de l’Education ------------------------------------------------------------ 3

I.1.2. Les contenus du PSE concernant le niveau Lycée ------------------------------------ 3

I.2. Analyse du programme de géologie au Lycée : approche curriculaire ----------------- 3

I.2.1. Définition ----------------------------------------------------------------------------------- 3

I.2.2. Généralité sur la géologie au Lycée ---------------------------------------------------- 4

I.3. Notion des différentes méthodes et démarches d’enseignement ------------------------- 6

I.3.1. Les méthodes passives -------------------------------------------------------------------- 6

I.3.2. Les méthodes actives---------------------------------------------------------------------- 6

CHAPITRE II : CONTEXTES GEOLOGIQUES DE MADAGASCAR --------------------- 7

II.1. Situation d'ensemble du socle cristallin de Madagascar --------------------------------- 7

II.2. Bref historique des recherches géologiques ----------------------------------------------- 7

II.2.1. Le domaine d’Antongil/Masora -------------------------------------------------------- 8

II.2.2. Le domaine d’Antananarivo ------------------------------------------------------------ 9

II.2.3. Le domaine d’Ikalamavony ------------------------------------------------------------- 9

II.2.4. Le domaine Anosyen-Androyen ------------------------------------------------------- 9

II.2.5. Le domaine de Bemarivo ---------------------------------------------------------------- 9

II.2.6. Le domaine de Vohibory ---------------------------------------------------------------- 9

II.3. Le domaine d’Antananarivo ----------------------------------------------------------------- 9

II.3.1. La série SQC d’Itremo ------------------------------------------------------------------ 10

II.3.2. Minéralisations dans la série SQC ---------------------------------------------------- 11

II.4. Généralité sur la galène ---------------------------------------------------------------------- 12

xii | P a g e

II.4.1. Caractéristiques minéralogiques ------------------------------------------------------ 12

II.4.2. Gisements de galène -------------------------------------------------------------------- 14

PARTIE II : METHODES ET MATERIELS

CHAPITRE I : METHODES ------------------------------------------------------------------------ 15

I.1. Revues bibliographiques, webographiques et cartographiques ------------------------- 15

I.2. Travaux sur terrain ---------------------------------------------------------------------------- 15

I.2.1. Méthode d’observation sur terrain ----------------------------------------------------- 15

I.2.2. Méthode d’utilisation des boussoles géologiques------------------------------------ 16

I.3. Travaux au laboratoire ------------------------------------------------------------------------ 17

I.3.1. Le microscope polarisant et l’analyse des lames minces --------------------------- 17

I.3.2. La confection d’une lame mince de roche -------------------------------------------- 18

I.4. Enquêtes et expérimentation ----------------------------------------------------------------- 20

I.4.1. Enquêtes ----------------------------------------------------------------------------------- 20

I.4.2. Expérimentation -------------------------------------------------------------------------- 22

CHAPITRE II : MATERIELS ---------------------------------------------------------------------- 24

II.1. Matériels d’échantillonnage----------------------------------------------------------------- 24

II.2. Matériels de mesure et de repérage -------------------------------------------------------- 25

II.3. Matériels numériques ------------------------------------------------------------------------ 25

PARTIE III : RESULTATS ANALYTIQUES

CHAPITRE I : RESULTATS ANALYTIQUES DU TERRAIN A VOHIMENAKELY-

AMBATOFANGEHANA --------------------------------------------------------------------------- 26

I.1. Répartition des faciès régionaux ------------------------------------------------------------ 26

I.2. Pétrographie des roches environnantes ----------------------------------------------------- 28

I.2.1. Les roches métamorphiques ------------------------------------------------------------ 28

I.2.2. Les roches éruptives---------------------------------------------------------------------- 32

I.3. Etudes descriptives du gisement de galène à Vohimenakely-Ambatofangehana ---- 33

I.3.1. Généralités --------------------------------------------------------------------------------- 33

I.3.2. Métallogénie du gisement --------------------------------------------------------------- 37

CHAPITRE II : RESULTATS ANALYTIQUES DES ENQUETES ET DE

L’EXPERIMENTATION ---------------------------------------------------------------------------- 42

II.1. Résultats analytiques des enquêtes --------------------------------------------------------- 42

II.1.1. Objectifs des enquêtes ------------------------------------------------------------------ 42

II.1.2. Traitement des résultats et identifications des conceptions des enseignants

enquêtés ------------------------------------------------------------------------------------------- 42

II.2. Résultats analytiques de l’expérimentation ----------------------------------------------- 47

xiii | P a g e

II.2.1. Objectif de l’expérimentation ---------------------------------------------------------- 47

II.2.2. Traitement des résultats et identifications des conceptions des futurs

enseignants --------------------------------------------------------------------------------------- 48

PARTIE IV : DISCUSSION-SUGGESTIONS ET INTERETS

CHAPITRE I : DISCUSSIONS --------------------------------------------------------------------- 51

CHAPITRE II : SUGGESTIONS ------------------------------------------------------------------ 53

II.1. Sur le plan éducatif --------------------------------------------------------------------------- 53

II.2. Sur le plan social ----------------------------------------------------------------------------- 53

II.3. Sur le plan économique ---------------------------------------------------------------------- 53

CHAPITRE III : INTERETS ------------------------------------------------------------------------ 54

III.1. Intérêts pédagogiques et scientifiques ---------------------------------------------------- 54

III.1.1. Intérêts pédagogiques ------------------------------------------------------------------ 54

III.1.2. Intérêts scientifiques ------------------------------------------------------------------- 54

III.2. Intérêts socio-économiques ---------------------------------------------------------------- 54

III.2.1. Sur le plan légal et réglementaire ---------------------------------------------------- 55

III.2.2. Sur le plan social ----------------------------------------------------------------------- 55

III.2.3. Sur le plan économique ---------------------------------------------------------------- 55

III.2.4. Sur le plan environnemental ---------------------------------------------------------- 55

III.2.5. Sur le plan des infrastructures -------------------------------------------------------- 55

CONCLUSION --------------------------------------------------------------------------------------- 56

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE ------------------------------ 58

INTRODUCTION

1 | P a g e

INTRODUCTION

Madagascar est très célèbre dans le monde entier par ses richesses exceptionnelles

en ressources minérales. Son sous-sol regorge de minéralisations variées à fort potentiel

métallogénique, à savoir : les gemmes plus précieuses telles que les béryls, les corindons,

les tourmalines, les grenats, les différentes variétés de minerais qui s’épargnent dans des

gisements de l’île. Des grands gisements miniers, dont la plupart, sont exploités par des

grandes compagnies étrangères telles que la SHERITT pour l’exploitation des nickel-

cobalt d’Ambatovy, la QMM/Rio Tinto pour l’Ilménite de Taolagnaro, la WISCO pour le

Fer de Soalala, le KRAOMA pour le chrome d’Andriamena (web1), la TANTALUS

RARE EARTHS pour les terres rares Niobium-Tantalate et zirconium d’Ampasindava ;

sans oublier les petits gisements exploités artisanalement et les différents gisements des

minéraux radioactifs, des fossiles puis les gisements du pétrole et des gaz naturels, en

phase d’exploration (Rakotoarison et Razafindrahaga, 1965).

Faire face à ces énormes potentiels géologiques, l’enseignement des sciences de la

Terre est l’un des outils qui permet d’attirer l’attention des élèves et des jeunes malgaches

pour s’intéresser à la recherche géologique et à l’exploitation de ces ressources minérales

qui sont parmi les atouts fondamentaux du développement de Madagascar (Rakotoarisoa,

2015).

En effet, les sciences de la Terre occupent une place fondamentale parmi les

disciplines scientifiques programmées en classes secondaires, car la géologie intervient à

chaque instant de notre vie par ses applications. En fait, c’est une science concrète qui

s’observe et se comprend sur le terrain. Une particularité des sciences de la terre par

rapport aux autres sciences de la nature réside dans le fait que le « réel » ne se limite pas

aux travaux scolaires en classe ; il faut y ajouter des séances d’observation comme des

expériences de laboratoire, des pratiques par sortie sur terrain. Hormis ces approches

pratiques, la géologie apparaît communément comme une discipline plutôt rébarbative,

ardue et supporte mal un enseignement purement théorique. Des élèves même que leurs

enseignants sont très peu intéressés par la géologie, malgré les besoins des spécialisations

en ce domaine dans un pays riche en potentiels géologiques exceptionnels (minéraux,

roches, gemme, fossiles, minerais, …) comme le notre.

Une des difficultés dans l’enseignement des concepts géologiques c’est la nécessité

de conduire les démonstrations pratiques à part la théorie pour faire comprendre le réel

(Lamarti et al., 2009). C’est ainsi que je concentre mon travail sur la « Caractérisation du

gisement de galène d’Ambatofangehana-District d’Ambositra et sa contribution à

l’enseignement des principaux minerais malagasy au Lycée », et toutes mes recherches

m'ont conduit à la réflexion suivante : l'une des difficultés rencontrées dans l'enseignement

de la géologie c'est la nécessité de conduire les démonstrations sur le terrain pour passer de

la théorie à la pratique (le réel). J'ai donc voulu mener une expérimentation qui me

permettrait d'étudier la problématique suivante : En quoi l’étude du gisement de galène

d’Ambatofangehana développe-t-elle les connaissances des élèves au Lycée à propos

des principaux minerais malagasy?

2 | P a g e

Ainsi, nous avançons l’hypothèse : enseigner par le biais de la démarche

d’observation permettrait aux élèves Lycéens de s'impliquer de façon plus active dans la

construction de leur savoir en géologie facilitant l'acquisition des connaissances. Il serait

mieux d’utiliser une « démarche d’observation » comme outil d’investigation pour

contribuer à l’enseignement des principaux minerais malagasy au Lycée.

Pour mieux décrire les problèmes posé, le travail se structure autour des axes ci-

après : on va évoquer et analyser dans la première partie les généralités ; dans la deuxième

partie, les méthodes et matériels ; dans la troisième partie, les résultats analytiques avec les

discussions ; puis dans la quatrième et dernière partie, les intérêts et suggestions.

Enfin, ce présent mémoire a comme objectifs de :

- Détecter les problèmes et difficultés dans l’enseignement du concept « Les

principaux minerai malagasy » aux Lycées.

- Valoriser pédagogiquement et didactiquement les potentiels miniers malagasy.

- Initier les élèves à une démarche d’observation dans le cadre d’un projet ou sortie

sur terrain.

Première partie : GENERALITES

3 | P a g e

CHAPITRE I : CONTEXTE GENERAL DE L’ENSEIGNEMENT A

MADAGASCAR

I.1. Changement et réorientation du système éducatif à Madagascar

Vu les changements fondamentaux d’orientation politique et économique de notre

nation durant les dernières années, le gouvernement a choisi des innovations en matières

pédagogiques. De cet effet, cette réorientation du système éducatif se concentre sur

l’application du Plan Sectoriel de l’Education (PSE), un projet national élaboré par la

Direction des Etudes et des Recherches Pédagogiques (DERP) et le service de curricula

(DCI) au niveau du Ministère de l’Education Nationale (MEN). Son mis en œuvre va durer

pendant cinq ans 2018-2022 (DERP, 2017).

I.1.1. Plan Sectoriel de l’Education

Le PSE est un document contenant une série d’action définissant la politique en vue

de l’amélioration du système d’éducation et du développement du secteur éducatif à

Madagascar, contribuant à l’atteinte d’un objectif de développement spécifique : une

marche vers l’Objectif de Développement Durable N°4 (ODD4) qui vise à « assurer

l’accès de tous à une éducation de qualité, sur un pied d’égalité, et de promouvoir les

possibilités d’apprentissage tout au long de la vie » (DERP, 2017).

Il s’agit du premier plan développé par l’ensemble du secteur éducatif composé

actuellement de trois ministères chargés de l’éducation à Madagascar à savoir : le

Ministère de l’Education Nationale (MEN), le Ministère de l’Emploi, de l’Enseignement

Technique et de la Formation Professionnelle (MEETFP), le Ministère de l’Enseignement

Supérieur et de la Recherche Scientifique (MESupRES).

I.1.2. Les contenus du PSE concernant le niveau Lycée

D’après la loi n° 94-033, le Lycée ou Enseignement secondaire du second cycle est

appelé dans le PSE un Enseignement Secondaire Général (ESG) et l’Enseignement

Technique devient Enseignement Secondaire Technique (EST).

L’ESG est axé essentiellement sur une amélioration qualitative qui vise

l’excellence en intervenant au niveau de la qualité de formation : (1) une réforme du

curriculum actuel de l’enseignement secondaire surtout une révision des programmes

scolaires (y compris la géologie) en adéquation avec le système LMD et le monde de

travail, (2) une amélioration des approches avec recours aux Technologie de l’Information

en Education (TICE), (3) la formation des enseignants et autres personnels, (4) une

redynamisation des dispositifs d’inspection et d’encadrement pédagogique et la mise en

place des Lycées de référence.

I.2. Analyse du programme de géologie au Lycée : approche curriculaire

I.2.1. Définition

Selon Gilbert de LANDSHEERE, l’approche curriculaire est un exemple d’action

planifiée pour susciter l’instruction. Un curriculum est donc, un document présentant la

définition des finalités, les objectifs généraux de l’enseignement, les profils de sortie, les

4 | P a g e

contenus, les évaluations, les matériels et méthodes, les dispositions relatives à la

formation adéquate des enseignants puis le volume horaire alloué à chaque chapitre.

I.2.2. Généralité sur la géologie au Lycée

Etymologiquement, la géologie vient des mots grecs « gê » qui signifie terre et

« logos » : étude. La définition étymologique de la géologie est donc la science qui étudie

le globe terrestre comprenant l’étude de leurs différentes parties et constituants, ce qui

permettent de reconstituer leur histoire et d’expliquer leur agencement. La géologie est une

étude dynamique de la terre, elle ne borne pas son ambition à la seule surface visible de

notre planète, mais cherche à percer les secrets de sa constitution interne : comme l’étude

des séismes, volcans et les éléments chimiques constituant la Terre.

I.2.2.1. Objet de la géologie

L’objet de la géologie est ambitieux : selon Orange (2003), elle vise à décrire, à

expliquer l’origine et la structure de la Terre (pôle fonctionnaliste) et aussi elle élabore la

reconstitution de l’histoire des phénomènes du passé (pôle historique). Il ne s’agit pas

seulement de décrire et de classer des objets géologiques, mais aussi de comprendre des

phénomènes. D’un point de vue méthodologique, ces deux pôles renvoient à des

démarches différentes. Le premier pôle privilégie l’investigation en laboratoire et la

construction de modèles, l’autre pôle met plutôt l’accent sur l’observation de terrain

(Rassou, 2017).

I.2.2.2. Les problématiques dans la discipline de géologie au Lycée

Le programme scolaire utilisé en ce moment surtout pour la partie géologique ne

correspond plus aux besoins du secteur économique et social de notre pays ; c’est normal

que certains de ses contenus enseignés soient obsolètes et besoin d’une révision analytique

et de mise à jour. En plus, les travaux de didactique qui se sont intéressés à l’enseignement

de la géologie sont minoritaires par rapport à ceux qui concernent l’enseignement d’autres

disciplines expérimentales. Ces difficultés sont largement liées aux rapports que la

discipline entretient avec le temps : difficultés à appréhender des temps longs, à élaborer

un raisonnement diachronique et à appréhender le dynamisme de phénomènes dont la

vitesse de réalisation les rend inaccessibles à l’observation. Ces difficultés sont également

liées aux rapports que la discipline entretient avec l’espace : difficultés à appréhender les

différentes échelles impliquées, à s’orienter dans l’espace, à passer de représentations

bidimensionnelles à des représentations tridimensionnelles ou à changer de référentiel

d’observation.

I.2.2.3. Les objectifs de la géologie

Objectifs de la géologie aux Lycées

La géologie est l’une des sciences permettant d’améliorer les conditions de vie de

l’Homme et son bien-être ; de mettre en œuvre des compétences variées indispensables à la

réussite d’une formation solide à travers des approches pédagogiques et didactiques telles

que l’observation à différentes échelles de temps et d’espace, l’expérimentation, la

simulation, la modélisation, la conceptualisation, les démarches d’investigation et

5 | P a g e

l’utilisation des ressources numériques. Des dispositifs transversaux tels l’Education pour

le Développement Durable, l’Education à la santé, à côté des dispositifs expérimentaux

comme l’Enseignement Intégré des Sciences et Techniques servent d’appui auxquels sont

fondées les grandes réformes institutionnelles de cette Science de la Terre (MEN, 2018).

Les Sciences de la Terre doivent conférer aux élèves une large culture scientifique

et développer chez eux diverses capacités sur le plan cognitif, social, sensorimoteur et

comportemental. L’enseignement de géologie vise les objectifs généraux suivants : de

mobiliser des connaissances en Géologie ; développer chez l’élève l’esprit scientifique, les

facultés d’observation et de raisonnement expérimental logique, la recherche et

l’exploitation des informations ; utiliser les instruments d’observation, d’expérimentation

et des techniques d’information et de communication (T.I.C.E) ; développer le sens de la

responsabilité et de l’esthétique, le goût de l’effort, la persévérance et le sens du vrai ; à

voir le respect de la vie et de la nature fondé sur l’éthique ; préparer les futures études

supérieures et au-delà, les métiers auxquels il conduit ; aider par les acquis

méthodologiques et techniques, ceux qui s’orienteront vers d’autres voies (emplois).

Objectifs de l’enseignement de la géologie en Classe de Seconde

A la fin de la classe de seconde l’élève doit être capable de (d’) : reconnaître la

diversité et l’importance des ressources naturelles géologiques ; identifier et décrire le

minéral et le minerai ; expliquer le regroupement des minéraux en roche ; connaître

l'existence, l'importance, la localisation et les valeurs économiques des gisements miniers ;

identifier, exploiter de manière rationnelle et valoriser les ressources naturelles existantes ;

maîtriser et utiliser la démarche scientifique ; puis créer des activités adaptées à la

potentialité socio-économique de la région à partir de montage de mini-projets.

La géologie en Classe de Seconde

Les disciplines géologiques en classe de seconde sont subdivisées en quatre grands

chapitres à savoir : la structure du globe terrestre, la minéralogie, la pétrographie et les

principaux minerais à Madagascar. Les trois premiers chapitres sont déjà traités aux

collèges et le dernier qui fait l’objet de ce présent mémoire est un nouveau chapitre dans

cette discipline. Elles occupent un volume horaire total de 40 heures (10 semaines x 4

heures).

Ainsi spécialement pour ce dernier chapitre, il a comme objectif général de

reconnaître les principaux minerais à Madagascar comme étant des richesses qui jouent un

rôle important dans l’économie malagasy. Il sera traité durant trois semaines de quatre

heures, ce qui permet d’étudier trois exemples de minerais.

L’enseignement de ce chapitre se traduit suivant les objectifs spécifiques ci-après :

définir les termes minerai, métallogénie et gisement ; expliquer l’importance des minerais

étudiés ; caractériser chaque minerai étudié ; faire correspondre leur formation et

localisation ; connaître les méthodes d’extraction et de traitement et leur utilisation ; se

rendre compte de l’importance économique de chaque minerai ; localiser sur une carte de

Madagascar les principaux minerais étudiés (MINESEB, 1997).

6 | P a g e

Tous les contenus sont appuyés par diverses observations comme la manipulation

des échantillons de minerai ou illustrations par photos imprimées, les visites des lieux

d’extraction et traitement des minerais, les importances économiques et les utilisations des

minerais, les études des variations de la production et du prix des minerais au cours des

années successives et enfin des commentaires et reproduction de la répartition des minerais

à partir de la carte métallogénique de Madagascar (MEN, 2018).

I.3. Notion des différentes méthodes et démarches d’enseignement

Beaucoup d’auteurs s’accordent à dire que toutes les méthodes et démarches

d’enseignement sont des outils d’investigation utilisés pour comprendre le réel. Mais leur

positionnement peut être différent (François, 2015). Parlant de l’enseignement, une

démarche serait « un ensemble des principes, des moyens, des méthodes, des règles de

l’action éducative ou pédagogique, en vue d’atteindre les buts, les objectifs et les fins

qu’elle se fixe » comme l’écrit pertinemment Leif. Elle est la manière ou façon de procéder

pour instruire les enfants dans les conditions les meilleures et les plus efficaces.

On distingue deux grands types des méthodes d’enseignement selon les

interrelations qui s’établissent entre les apprenants, l’enseignant et l’objet de connaissance

enseigné : ce sont les méthodes actives et les méthodes passives dites traditionnelles ou

classiques (Web 3).

I.3.1. Les méthodes passives

- La méthode expositive : l’enseignant expose les informations qu’il a en s’appuyant sur

des notes écrites. Cette méthode s’appuie sur le raisonnement déductif.

- La méthode démonstrative : apprentissage par imitation ; l’enseignement s’efforce de

montrer en même temps qu’il explique.

- La méthode déductive : selon Descartes (1596-1650) cité dans (François, 2015), elle

consiste à déduire des affirmations à partir d’intuition. Elle part de l’inconnu pour

s’appliquer au connu, du général pour aller au particulier, de l’abstrait ou des principes

pour s’appliquer au concret. Elle vise à faire assimiler, connaître les règles, les principes et

les lois aux élèves et laisse une place importante au raisonnement.

I.3.2.2. Les méthodes actives

- La méthode interrogative : elle consiste à faire découvrir à l’apprenant ce que l’on veut

lui enseigner ; elle est basée sur la maîtrise de la technique du questionnement.

- La méthode d’observation : souvent considérée comme une technique, comme une

phase de la méthode expérimentale, l’observation constitue aussi une méthode. Elle fait

appel à l’habileté à poser des questions à propos d’une situation faisant ressortir un

problème à résoudre.

- La méthode inductive : elle est définie comme une approche empiriste, qui consiste à

observer la réalité et à en induire des concepts, des hypothèses, des lois. C’est une modèle

constructiviste entrée par l’expérience que par les lois. Elle part du connu vers l’inconnu,

du particulier pour aller au général, du concret pour aller vers l’abstrait (François, 2015).

7 | P a g e

CHAPITRE II : CONTEXTES GEOLOGIQUES DE MADAGASCAR

II.1. Situation d'ensemble du socle cristallin de Madagascar

Le Socle malgache essentiellement cristallin date du Précambrien. Il est formé par

des roches métamorphiques et éruptives, ayant subi successivement des différents

orogénèses. Ce vieux socle couvre toute la partie centrale et presque toute la partie

orientale et affleure sur une surface de 400 000 km2, environ 2/3 de l'île (Moine, 1974).

Le socle cristallin malgache est une formation très complexe. De ce fait, sa

classification exige différentes méthodes géologiques ; c’est pourquoi plusieurs chercheurs

avec ses collaborateurs ont fait des recherches au cours des temps et il y a donc évolution

des connaissances sur le socle cristallin de Madagascar.

II.2. Bref historique des recherches géologiques

Plusieurs synthèses cartographiques ont été effectuées par Henri Besairie dans les

années 70 ; elles couvrent tout le pays à différentes échelles ; il s’agit d’une cartographie

excellente du point de vue lithologique mais avec quelques limitations importantes du

point de vue tectono-métamorphique.

La mise au point sur le précambrien de l’ensemble de Madagascar faite par Hottin

en 1976 a été basée sur les levers effectués par le service géologique. Il a fait la première

division du socle précambrien malgache en deux domaines bien distincts par leur âge

suivant la ligne de dislocation orientée NO-SE de Bongolava-Ranotsara. Son travail

améliore la vision globale de Henri Besairie, mais sans corriger les problèmes soulevés ci-

dessus, c’est-à-dire l’absence des interprétations tectono-métamorphique et

métallogénique.

Des travaux universitaires ont été réalisés par des universités de différents pays

comme la France, l’Afrique du Sud, la Suisse, etc. Ils étaient en collaboration avec

l’Université d’Antananarivo et de Tuléar à Madagascar ou avec les organismes

géologiques et miniers comme le service géologique et l’OMNIS. Ces nombreuses études

universitaires ont contribué à la modernisation et l’avancée de la connaissance géologique

de Madagascar, mais par de travaux régionaux dispersés (Collins, 2006).

La synthèse proposée par Collins et Windley en 2002 constitue des données

bibliographiques de départ pour le projet PGRM (Projet de Gouvernance des Ressources

Minérales) de 2002-2012. Ce projet a réalisé des synthèses géologiques et métallogéniques

du socle précambrien de Madagascar.

Le bilan du projet PGRM de cartographie géologique de Madagascar a montré que

le socle précambrien malagasy peut être divisé en six grands domaines géologiques

(Figure 1) et deux d’entres eux présentent des subdivisions en sous-domaines (Roig et al.,

2012) : domaine d’ANTONGIL/MASORA, domaine d’ANTANANARIVO, domaine

d’IKALAMAVONY, domaine d’ANDROYEN/ANOSYEN, domaine de BEMARIVO et

le domaine de VOHIBORY. Leurs limites ne correspondent pas nécessairement à de

grandes zones de cisaillement ou à des sutures entre blocs. Trois suites magmatiques

singulières sont transverses sur ces domaines : la suite de Dabolava âgée (1Ga), la suite

8 | P a g e

d’Imorona-Itsindro (820-760Ma) et la suite d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano (570-

520Ma) (Tucker et al., 2012).

Figure 1 : Les domaines géologiques du socle cristallin malgache d’après les résultats du

PGRM en 2012

Source : Roig et al., 2012

II.2.1. Le domaine d’Antongil/Masora

Ce domaine se trouve dans la partie Nord-Est et extrême Nord du socle. Il est

interprété comme un fragment du Craton du Dharwar en Inde. Il est recoupé par un

magmatisme plus récent d’âge Paléoprotérozoïque représenté par des filons basiques et des

orthogneiss tonalitiques à dioritiques (Tucker et al., 2012).

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II.2.2. Le domaine d’Antananarivo

Ce domaine est caractérisé par les formations d’âge Néoarchéen qui sont formées

par le groupe de Sofia, le groupe de Vondrozo ; le complexe de Tsaratanana. Ensuite, les

formations d’âge Mésoprotérozoïque qui est constituée par le groupe de Manampotsy, le

groupe d’Ambatolampy. Enfin, les formations d’âge Paléoprotérozoïque qui est le sous-

domaine d’Itremo ou la SQC. Ce domaine est recoupé par les suites d’Imorona-Itsindro et

d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano (Tucker et al., 2012).

II.2.3. Le domaine d’Ikalamavony

Il se localise entre le domaine d’Antananarivo et le domaine Anosyen/Androyen, et

s’est caractérisé par la présence de formations volcanosédimentaires déposées,

métamorphisées entre 1,03 Ga et 0,98 Ga (Delor et al., 2012). Cet ensemble est recoupé

par la suite de Dabolava et la Suite d’ Imorona-Itsindro (Tucker et al., 2012).

II.2.4. Le domaine Anosyen-Androyen

C’est le domaine le plus méridional du socle, formant un substratum granulitique

d’âge Néoprotérozoïque (2Ga-1,8Ga). Et ils sont séparés par une suture majeure,

interprétés comme une seule et même entité géologique recoupée par une zone de

cisaillement intradomaine. En effet, il est subdivisé en Sous-domaine Anosyen et Sous-

domaine Androyen connus par sa « structure en forme de fleur » (Tucker et al., 2012).

II.2.5. Le domaine de Bemarivo

Ce domaine s’affleure au Nord du domaine d’Antananarivo. Il est constitué d’un

arc magmatique d’âge Cryogénien (~750-740Ma), charrié sur les formations

métasédimentaires paléoprotérozoïques. Ce domaine est traversé par la suite d’Ambalavao,

de Maevarano et la suite de Manambato (550Ma-520Ma) (Collins et Windley, 2006).

II.2.6. Le domaine de Vohibory

Il occupe l’extrême Sud-Ouest de Madagascar et se trouve à l’Ouest de la série

graphiteuse d’Ampanihy ; il est constitué par l’intercalation de métabasaltes, de roches

volcaniques acides à intermédiaires et d’une séquence de roches métasédimentaires

chimiques et terrigènes d’origine océanique (Tucker et al., 2012).

II.3. Le domaine d’Antananarivo

C’est la plus grande unité tectonique du socle malagasy, d’âge Néoarchéen

couvrant l’ossature centrale. Il est constitué par des migmatites, schistes, gneiss, quartzites

et granitoïdes stabilisés dans un faciès amphibolite à granulite (Hottin, 1976). Le domaine

d’Antananarivo comprend :

- Les formations d’âge Néoarchéen : Suite de Betsiboka, groupe de Sofia et groupe

de Vondrozo, Complexe de Tsaratanana ou ceintures de roches vertes. Après, il y a

le métamorphisme d’âge 2,5Ga.

- Les formations d’âge Mésoprotérozoïque : groupe de Manampotsy et groupe

d’Ambatolampy

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- Les formations d’âge Paléoprotérozoïque : groupe d’Itremo ou la SQC

Puis, ce domaine est recoupé par les deux suites magmatiques de type Imorona-Itsindro

et d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano.

II.3.1. La série SQC d’Itremo

Elle se localise dans le District d’Ambatofinandrahana et la partie Sud de la région

de Vakinankaratra, puis occupe une vaste étendue de 16 500 km2 (Moine, 1974). C’est une

formation d’âge Paléoprotérozoïque, constituée par l’ensemble para-métamorphique

Schisto-Quartzo-Cipolins ou Schisto-Quartzo-Dolomitique d’où l’appellation SQC ou

SQD (Moine, 1974). Elle est caractérisée par un métamorphisme épicontinentale ou

épizone à mésozonal de 550-500 Ma qui tranchent nettement les faciès catazones de

formation à graphite sous jacent du groupe d’Ambatolampy.

Cette série est formée essentiellement par des :

Quartzites : ils constituent les couches de 500 à 1500 m d’épaisseur ou des bancs

interstratifiés dans les autres faciès du groupe et couvrent la majeure partie du groupe

SQC. Ils présentent le plus souvent des structures sédimentaires telles des stratifications

entrecroisées (indice du courant d’eau dans les continents, caractéristique de roche

sédimentaire continentaux), des rides sédimentaires ou ripple-marks et des niveaux

conglomératiques. D’autres sont largement grenu cassure vitreuse tantôt cohérente tantôt

mal cimenté, à granulométrie variable (grains fins à grossiers) et de minéraux accessoires

tels que la muscovite, la biotite, la tourmaline, le disthène, le microcline, la sillimanite et

renferment des filons de quartz et des géodes tapissées de cristal pur (Moine, 1974).

Schistes : ce sont des schistes pseudo-ardoisiers à extension plus restreinte que la

série des quartzites. En général, les schistes ardoisiers sont très compacts, et les pseudo-

ardoisiers sont formés en lame minces à grains fins. Les minéraux constitutifs sont des

quartz et des micas en proportion variable (micaschistes à biotite et muscovite), à

schistosité plane très marquée (Moine, 1974).

Cipolins : ils forment des masses très importantes de toute la moitié de la formation

SQC. Ils sont souvent associés à des Amphibolo-pyroxénites et renferment de trémolite et

de diopside. Les marbres se présentent en deux faciès majeurs qui sont un marbre blanc à

stromatolithes (des résultats de la précipitation des calcaires sur les thalles des algues

bleues-Cyanophycées) et un marbre brun sableux. Ces roches sont constituées

essentiellement de calcite et de dolomite, du quartz, de la trémolite, du diopside, de la

biotite, du péridot, de la phlogopite, du microcline et de disséminations sulfurées à pyrite,

chalcopyrite et galène. Quelques fois, des bancs de cipolin renferment des minéraux du

cuivre comme à Ambatovarahina (Moine, 1974).

Les suites magmatiques : les formations SQC sont recoupées par les suites

magmatiques de l’Imorona-Itsindro et d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano (Tucker et al.,

2012). La première, datée entre 820 et 760 Ma, présente des faciès basiques avec des

gabbros à diorite voire des gabbronorites et des syénites quartziques (Tucker et al., 2012).

La suite d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano, datée entre 550 et 510 Ma, forme des

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complexes granitoïdes à orthogneiss pré à syn-tectoniques et plutons intrusifs, parfois à

structure emboités, tardi- à post-tectoniques. La majorité de ces corps plutoniques sont

porphyroblastiques, d’autres sont gneissiques parfois œillés à feldspath potassique, ou

pegmatitiques (Tucker et al., 2012).

II.3.2. Minéralisations dans la série SQC

Pegmatites minéralisées : ils sont subdivisés en pegmatites potassiques et

pegmatites sodolithiques. Les pegmatites potassiques sont caractérisées par la présence

d’Amazonite dans la bordure Nord-Ouest de la formation SQC, et des Béryls pierreux sans

niobium-tantalate. Les pegmatites sodolithiques sont constitués des gros cristaux et des

minéraux riches en sodium et lithium tels que : l’albite, lépidolite (micas lithinifères de

couleur violet). Le plus célèbre se trouve dans le champ pegmatitique de la vallée de

Sahatany à l’Ouest de l’Ibity. Donc, ces pegmatites sont formés par une série incomparable

de gemmes et des minéraux rares tels que : morganite (béryl rose), héliodore (béryl jaune),

aigue marine (béryl bleu), émeraude (béryl vert), rubellite (tourmaline rouge), tourmaline

jaune, vert, brun, grenat, topaze, rhodizite, amazonite (feldspath vert) et microcline

(feldspath rose), quartz.

Bastnaésite : elle appartient à des minéraux à terres rares exceptionnels dans le

monde qui sont caractérisées par la présence de Bastnaésite (c’est un minéral rare constitué

par de fluoro-carbonate de terre cérique) et qui peut renfermer aussi de scadium et de

tscheffknite (minéral rare formé de silico-titane de terre cérique et d’alumine). Dans la

région d’Andakantany (22 km à l’Est d’Ambatofinandrahana) et à Ifasina (14 km à l’Ouest

d’Ambatofinandrahana) présentent ces gisement de terres rares : bastnaésite et tscheffknite.

Cuivre : nombreux indices de cuivre se présentent sous forme de sulfure

(chalcopyrite et erubescite) en petits grains dispersés en particulier dans les cipolins de la

zone d’Ambatovarahina-Bedihy-Marofarafara dans le district d’Ambatofinandrahana

(Tucker et al., 2012). La minéralisation cuprifère se précipite dans les malachites et

s’associent au plomb dans quelques zones du secteur d’Ambatofinandrahana est associée

en quelques points à une minéralisation plombifère en filons sans gangue dans la série des

cipolins en liaison avec des granites intrusifs (Moine, 1974). Il y aussi des indices de

Nickel-Cuivre au massif gabbroïque de l’Itsindro et qui ont été rencontrées à Lanjaina.

Seul le gisement d’Ambatofinandrahana a fait objet d’exploitation actuellement dont les

réserves sont estimés à 200 000 tonnes des minerais à 4 à 5% de cuivre (Moine, 1974).

Plomb : la minéralisation en plomb se forme principalement dans la Galène, dans

les filons de quartz à Ampandrana-Ambositra. Dans les cipolins, elle s’associe à des

minéralisations de cuivre et zinc ; le plomb se précipite aussi dans les malachites en

association avec le cuivre dans quelques zones de la carrière (Tucker et al., 2012).

Cristaux de quartz : ils se trouvent dans les quartzites, souvent limpides et

excellente qualité piézoélectrique optique. Le gisement plus célèbre se trouve à

Antamboholehibe Sud Ouest d’Ambositra où les cristaux se trouvent dans des géodes

localisées au point d’élargissement du filon quartz laiteux formant des réseaux dans les

quartzites.

12 | P a g e

II.4. Généralité sur la galène

II.4.1. Caractéristiques minéralogiques

Historiquement, le nom provient du mot latin « galena » qui signifie « minerai de

plomb », voire du grec "γαλένε" [galêne] signifiant « plomb ». La galène est un minéral

constitué de sulfure de plomb (PbS) et appartient au groupe de Sulfures, sulfosels. Elle

cristallise dans le système cubique. C’est un minéral opaque et à éclat métallique parfois

brillant mais souvent mat, de couleur gris de plomb, bleuâtre, gris noir ou irisé, à poussière

gris de plomb, de pouvoir réflecteur 41,6%. La galène se présente généralement sous forme

de cristaux cubiques, plus rarement cristaux cubo-octaèdres ou octaèdres, mais on la trouve

également en masses importantes avec une structure à gros grains ou granuleuse. Elle se

caractérise par un clivage parfait, cassure subconchoïdale, sa malléabilité, sa densité et son

point de fusion sont assez bas. Les agrégats montrent un aspect squelettique, massif,

réticulé, grenu, grossier, fin, fibreux ou stalactitique. La galène a une dureté de 2,5-2,7 et

une densité de 7,5.

Elle est exploitée comme minerai de plomb et d’argent. Elle contient

habituellement de petites quantités d'argent. La morphologie des agrégats se présente sous

plusieurs forme : squelettique, massif, réticulé, grenu, grossier, fin, fibreux, stalactitique

(Figure 2) (Web 2).

Des quantités plus petites d'autres métaux, tels que le cuivre, l'or, l'arsenic,

l'antimoine et le sélénium, apparaissent également dans les gisements de galène. Ce

minerai est très répandu et est fréquemment associé à des sulfates de fer, de cuivre, ou de

zinc. C'est le minerai de plomb le plus répandu dans la nature et un des quatre sulfures les

plus abondants dans la nature, après la pyrite et avec la sphalérite et la chalcopyrite. Les

galènes massives et pauvres en argent, étaient autrefois finement broyées et utilisées sous

le nom d’Alquifoux (mot d’origine arabe) comme vernis à poterie (Walker, 2013).

II. 4. 2. Industrie de Plomb

- Propriété du Plomb : Il a comme numéro atomique : 82 ; poids atomique : 207,19 ;

ayant quatre isotopes stables : 204

Pb, 206

Pb, 207

Pb, 208

Pb. Le plomb est un métal lourd, mou

malléable, avec une ductilité élevée ; sa densité est de 11,35, sa température de fusion est

basse : 327,4°C et sa température d’ébullition haute : 1700°C. Les principaux alliages se

font avec l’Antimoine (imprimerie, accumulateurs) et l’Arsenic (plomb de chasse). Le

plomb est utilisé dans certains bronzes, laitons. Ce métal peu coûteux présente une bonne

résistance à la corrosion.

- Usages : les usages du plomb varient beaucoup d’un domaine à l’autre. Après des travaux

industriels, on peut l’utiliser pour construire des câbles électriques (gaines), des

accumulateurs, des oxydes et réactifs chimiques (minium, litharge), des carburant à plomb

tétraéthyle, des tubes souples ou capsules ; utilisé dans l’énergie atomique comme

protection antiradiations, antivibrations, défense passive ; puis des divers usages comme

dans l’imprimerie, munitions, soudure, électricité, barres laiton décolletage, etc.

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Exemples d’échantillons de galènes :

Figure 2 : Echantillons de galènes : A- Cristaux de Galène, Sweetwater Mine, Reynolds

County, Missouri, USA ; B- Cristaux parfait de galène du Pérou ; C- Galène, mine

de Pont-Péan, Ille-et-Vilaine (35), Bretagne, France ; D- Galène, Madan, Bulgarie ; E-

Galena, Kautenbach, Traben-Trarbach, Hunsrück, Rhineland-Palatinate, Allemagne ; F-

Galène, Rochechouart, Haute Vienne.

Source : Web 2

A B

C D

F E

14 | P a g e

II.4.2. Gisements de galène

Dans le monde : la galène est très répandue, et se rencontre dans différents

contextes géologiques : filons hydrothermaux, roches sédimentaires, etc. Les gisements

allemands de Freiberg (Saxe) et de Clausthal (Harz) ont alimenté les collections en cristaux

possédant de belles facettes. Les mines du district d’Alston Moor en (Royaume-Uni) et du

district Viburnum Trend (États-Unis) ont fourni de très beaux cristaux. De nombreux

autres gisements au Pérou, Macédoine, Roumanie, Russie ont également produit des

galènes exceptionnelles (Web 2).

Gisements de galène à Madagascar

A Madagascar, Peters et al. (2003) ont identifié plusieurs gisements de Pb et Zn qui

pourraient être associées à d’autres minéralisations et notamment à Cu. Les principaux

types de gisements sont les sédiments du Protérozoïque des groupes de Sambirano-

Sahantaha et d‘Itremo (Andriamampihantona, 1984). Mais il y a beaucoup d’autres.

Besakay Tsaratanàna (1890 Ma), un petit gisement de galène où des filons de

quartz renferment des lentilles minéralisés avec des réserves de 4000 tonnes d’Argent ; les

filons de Bobasatrana et d 'Ankitokazo sont les plus riches en galène (Besairie, 1966).

Les gites secondaires sont représentés par les indices de grès à Pb-Zn avec la zone

de contact entre les conglomérats de base continentaux et les sédiments arkosiques dans le

groupe de l'Isalo I ainsi qu‘avec les sédiments marins peu profond du Jurassique et les

faciès évaporitiques. Trois indices stratiformes de Pb sont connus dans le bassin du sud de

Mahajanga aux alentours de Mahabe, d‘Ambarinanahary et de Bemarivo. Ces

minéralisations consistent en des sulfures de Pb disséminés. De plus, des sulfures de Pb

sont rapportés dans les grès arkosiques du Permien inférieur dans la zone de Ranomafana.

Une petite minéralisation à pyrite, localisée dans le même niveau stratigraphique est aussi

rapportée à Ampasimena au nord du Domaine de Bemarivo (Andriamamonjy et al., 2018).

On peut trouver aussi des minéralisations en Galène à : Ambatofinandrahana (1125

Ma), Ambatofangehana (1140 plus ou moins 70 Ma) à 30 km environ à l’Est

d’Ambatofinandrahana, Ampiadiambato, au Nord des mines de cuivre

d'Ambatofangehana, contient de la galène ; de même Ambohijanakomby, dans la vallée de

lvato et Ampandrana (Ouest d’Ambositra), un tout petit gisement de galène connu depuis

très longtemps, âgée de 1160 plus ou moins 60 Ma, près de la Mania.

Le gisement de galène et malachite d’Ambatofangehana se trouve à 30 km environ

à l’Est d’Ambatofinandrahana. Il se localise généralement aux marges de plutons

granitiques dans la série SQC du sous domaine d’Itremo.

Les minéralisations de galène et malachite peuvent s’associer et sont de types

skarns qui se présentent sous forme de veines et de filons dans les marbres. Leur mise en

place est d’âge protérozoïque qui pourraient ressembler aux gisements similaires connus en

Afrique et en Inde (Peters et al., 2003).

Deuxième partie :

METHODES ET MATERIELS

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CHAPITRE I : METHODES

I.1. Revues bibliographiques, webographiques et cartographiques

Il s’agit de consulter des données scientifiques comme des cartes topographiques et

géologiques, des documents bibliographiques et webographiques. Elles consistent à obtenir

des informations nécessaires pour la préparation et la réalisation des études sur terrain,

aussi que pour la rédaction du mémoire.

Nous avons consulté une carte géologique au 1/200 000 de Bernard Moine (1974)

qui représente le massif SQD de la région d’Ambatofinandrahana : Centre-Ouest du Socle

Précambrien de Madagascar, des ouvrages en rapport avec le thème (livres, œuvres de

mémoire, articles, …) pour plus d’information sur l’analyse des résultats sur terrain.

Les revues bibliographiques ont été faites dans divers centres de documentation :

Bibliothèque de l’Ecole Normale Supérieure d’Ampefiloha

Bibliothèque du service géologique et des mines d’Ampandrianomby

(Institut de Gemmologie de Madagascar et Musée de la Géologie)

Centre d’Information et de Documentation Scientifique et Technique de

Tsimbazaza (CIDST)

Les consultations des articles et publications sur le web qui se rapportent au thème

de mémoire ont permis de compléter et actualiser les données bibliographiques.

I.2. Travaux sur terrain

Nous avons procédé à des études sur terrain, qui consistaient à faire des

observations et des échantillonnages de toutes les données géologiques concernant la

formation géologique ainsi que leurs potentiels économiques.

Deux missions de terrains ont été effectuées : la première était accomplie le 07-08

et 09 Octobre 2017 et la deuxième était effectuée après le stage pratique au Lycée

Andohalo Antananarivo, le 14 juillet 2018. Ces missions consistaient aussi à faire des

visites des gisements dans des carrières, des levées géologiques. Ils ont été effectuées dans

la Commune rurale d’Ihadilanana, District d’Ambositra et Région Amoron’i Mania. Je

faisais ces descentes avec mon Encadreur et des collègues.

I.2.1. Méthode d’observation sur terrain

Elle consiste à une méthode de levée qui est essentiellement une phase

d'observation basée sur les études des affleurements. Il faut d’abord recenser tous les

affleurements et porter bien sur la carte leur extension réelle. Ensuite suivre et traverser les

contacts entre les unités géologiques ; cette méthode permet de relever directement les

limites des couches.

I.2.1.1. Report des données

Ce sont les données à figurer (obligatoire) dans le carnet de terrain : la déclinaison

magnétique de la boussole, un résumé de vos recherches bibliographiques (lithologie,

tectonique, stratigraphie, géomorphologie, ...).

16 | P a g e

I.2.1.2. Plan d’études des affleurements

On a ici besoin du numéro de chaque arrêt et des coordonnées géographiques.

VUE DE LOIN : aperçu général

Il s’agit de déterminer la nature de l'affleurement et ses dimensions. Par exemples,

front de carrière d'orientation SE-NW, environ 25x150 m ou talus de route, environ 1x25

m, ... ; ensuite l’état et la fraîcheur de l'affleurement : nouvelle excavation, affleurement

envahi de végétation, ancienne mine, roches altérées, … ; son débit (en boule, banc, bloc,

massif, …) ; le type et la forme des structures géologiques (stratification, plis, failles,

fractures, cisaillements, …) ; et enfin, l’éventuellement des schémas ou des photos avec

échelle et/ou orientation : mode de représentation très riche en information.

VUE DE PRES : vue de détail

Ceci consiste à une description pétrographique (voir plan d’étude des minéraux et

des roches) et une description structurale (voir plan d’étude des structures

géologiques) (ANNEXE IV) ; à tirer les relations spatiales entre les différentes lithologies

(avec schémas ou coupe géologique ou bloc diagramme ou colonne lithologique), leur

nature des contacts (brutale ou progressif, joint de stratification, érosion, discordance, ...).

I.2.2. Méthode d’utilisation des boussoles géologiques

I.2.2.1. Caractéristiques d’une boussole

La boussole donne seulement le Nord magnétique, elle est utilisée pour mesurer la

direction et le pendage des éléments géométriques.

Les éléments mesurés par une boussole de géologue sont : les Orientations,

déterminés par la rose des vents ; la Direction dont mesurée toujours horizontalement par

la boussole et le Pendage qui est mesuré verticalement.

I.2.2.2. Mesure dans un plan

Il y a trois paramètres : direction, pendage, sens du pendage

a. Méthode de mesure de la direction :

- Mettre toujours à l’horizontale la boussole à l’aide de la nivelle avant

chaque mesure.

- Placer le talon de la boussole sur la surface du plan à mesurer.

- La lecture de direction se fait dans le sens de l’aiguille d’une montre.

- Le chiffre est situé entre la ligne de mire et le Nord magnétique.

- Faire la lecture.

Exemple : N215°, c’est la même direction pour un plan.

En général, il faut prendre la direction inférieure à 180°.

b. Méthode de mesure de pendage :

17 | P a g e

Le pendage est l’angle entre un plan incliné et un plan horizontal c’est-à-dire le

plongement de la ligne de plus grande pente du plan à mesurer. Cette ligne est

perpendiculaire à la direction du plan et son pendage varie de 0 à 90°.

Les étapes de mesure sont les suivants :

- La boussole doit être verticale.

- Placer le clinomètre perpendiculairement à la direction que vous venez de

mesurer.

- Faire la lecture de pendage indiqué par l’aiguille noire.

- Donner le sens de pendage en utilisant le rose des vents de la boussole.

Exemple : 72° NE

I.2.2.3. Mesure dans une droite

Il y a deux paramètres : direction, pendage

Direction : correspond à la direction d’un plan vertical passant par ce linéament.

Pendage : plongement de la droite

Notons bien que le sens de pendage est parallèlement à la direction du linéament.

a. Méthode de mesure de la direction :

- Placer le bord de la boussole en position parallèle à l’allongement de la

droite et amenez-la à l’horizontale.

- Faire la lecture qui va déterminer la direction d’une droite.

b. Méthode de mesure de plongement :

- Placer le clinomètre sur le linéament.

- Faire la lecture.

Exemple : 65° N198

I.3. Travaux au laboratoire

Il s’agit de réaliser des confections des lames minces et d’observations au

microscope polarisant. C’est un travail qui consiste à déterminer la composition

minéralogique de la roche à étudier pour confirmer l’observation macroscopique.

I.3.1. Le microscope polarisant et l’analyse des lames minces

I.3.1.1. Le principe du microscope polarisant

Le microscope polarisant (Figure 3) est un instrument qui permet d’analyser des

lames minces de roches d’épaisseur conventionnelle de 30 micromètres. Il diffère du

microscope de biologie par la présence d’une platine circulaire mobile et d’un double

système de polarisation de la lumière constitué d’une plaque polaroïd sous la platine,

nommée polariseur, et d’une autre amovible, entre objectif et oculaire, nommée

analyseur. Ces deux plaques sont montées orthogonalement. Polariseur et analyseur sont

dits croisés : en l’absence de toute lame sur la platine, aucune lumière ne parvient à

l’oculaire lorsque l’analyseur est en place.

18 | P a g e

Figure 3 : Microscope polarisant

Source : Beaux et al., 2011

I.3.1.2. L’observation en lumière polarisée non analysée (LPNA)

Cette observation, encore appelée « lumière naturelle », permet de repérer la

forme, les clivages et la couleur naturelle de certains minéraux. En effet, les minéraux

sombres à l’œil nu conservent en lame mince un reste de couleur, cette couleur change lors

de la rotation de la platine en raison d’une absorption différente de la lumière polarisée

selon leur orientation ; c’est le phénomène de pléochroïsme.

I.3.1.3. L’observation en lumière polarisée analysée (LPA)

L’observation en lumière polarisée analysée est conduite lorsque l’analyseur est en

place. Les minéraux présentent alors des teintes de polarisation permettant leur

identification. Certaines plages peuvent apparaître constamment noires, quelle que soit la

position de la platine. Si ces plages sont noires en LPNA et en LPA, il s’agit de minéraux

opaques. Ceux-ci sont le plus fréquemment des oxydes de fer (magnétite) ou de fer-titane

(titanomagnétite). Si les plages sont claires en LPNA et constamment noires en LPA, il

s’agit de milieux isotropes aux indices de réfraction constants quelles que soient les

orientations, à l’exemple du grenat, ou de matériaux non cristallisés comme le verre.

I.3.2. La confection d’une lame mince de roche

L’observation microscopique d’un fragment de roche suppose de réaliser au

préalable une section de très faible épaisseur (30μm) ou lame mince, pour permettre à la

Oculaire

Analyseur escamotable

Objectif

Platine tournante

Polariseur

19 | P a g e

lumière de traverser la plupart des minéraux qui ne sont pas translucides. La réalisation de

cette lame comporte 5 étapes :

- La réalisation d’un talon de roche par sciage : un talon est obtenu par

sciage de l’échantillon au moyen d’une scie à lame diamantée, selon deux

plans parallèles équidistant de 1 à 2cm en fonction de la rigidité de la roche

(Figure 4-A).

Figure 4 : A- Sciage et obtention d'un talon ; B- Exemple de talon


- Surfaçage et rectification d’une des faces du talon

- Collage du talon sur la lame porte-objet

- Arasage et façonnage final par rodage : L’ébauche de lame (Figure 5-B) est

fixé par aspiration sur un portoir puis le talon est scié ou arasé, toujours à l’aide d’une scie

à lame diamantée, de manière à ne lui conserver qu’un ou deux dixièmes de millimètres

d’épaisseur (100 à 200μm) (Figure 5-A). La nouvelle face obtenue est alors usée sur la

rodeuse précédente à l’aide d’une succession de poudres abrasives de plus en plus fines (de

250 à 5 μm) jusqu’au décroissement de l’épaisseur de la roche restante. L’épaisseur finale

requise est de 30μm. Le respect de cette épaisseur est essentiel puisque les teintes de

polarisation dépendent des différences de propagation des radiations lumineuses suite à

leur trajet au sein du cristal.

Disque

diamanté

e

A

B

20 | P a g e

Figure 5 : A- Talon collé sur une lame porte-objet ; B- Sciage d'arasement


I.3.2.5. Les dernières étapes

- Après nettoyage et séchage de la lame mince, une lamelle de verre est collée au-

dessus, au moyen d’une résine ce qui protège la fine section de l’échantillon (Figure 5-B).

Figure 6 : Lame mince finale


I.4. Enquêtes et expérimentation

I.4.1. Enquêtes

Pour faire surgir les problèmes et difficultés au niveau de l’enseignement et

apprentissage du chapitre « Les principaux minerais de Madagascar » ; nous adoptions une

méthodologie d’enquête qui a été faite par voie des questionnaires. Ces questionnaires sont

adressés aux enseignants des Lycées publics et privés de la capitale puis quelques Lycées

en province. L’étude s’est basée seulement sur une approche qualitative, fondée sur la

technique d’enquêtes ; car on n’a pas pu effectuer une approche quantitative selon une

analyse statistique à cause de l’effectif peu réduit des enseignants enquêtés. Pour répondre

A B

21 | P a g e

à notre questionnement de départ concernant « La caractérisation du gisement de galène

d’Ambatofangehana-District d’Ambositra et sa contribution à l’enseignement des

principaux minerais malagasy au Lycée », nous avons mené une étude auprès d’un

échantillon d’enseignants dans la classe de seconde.

Les Questionnaires sont des listes de questions auxquelles doivent répondre les

individus sur lesquels portera l’enquête avec plus de liberté et sans l’influence de quelque

soit. C’est l’une des trois grandes méthodes pour le recueil des données ou des

informations à part l’entretien et l’observation.

I.4.1.1. Définition de l’objet de l’enquête

C’est l’objet sur quoi porte l’enquête, ainsi que les moyens matériels.

I.4.1.2. Echantillonnage

Un échantillon est un sous ensemble extrait de la population. Il y a deux méthodes

d’échantillonnage :

- Méthode aléatoire : par hasard (Exemple : 20 enseignants au hasard)

- Méthode empirique : utilisation d’un caractère raisonné (Exemple : sur les

établissements publiques ou privés)

Notre échantillon comprend dix-sept enseignants des classes de seconde (spécialité

SVT). Pourtant, notons que cet échantillon d’enseignants n’est pas représentatif de la

population d’enseignants des classes de seconde à Madagascar vu leur nombre peu réduit.

I.4.1.3. Choix de la population d’enquête

Une population est l’unité concernée par la problématique du sujet. (Exemple :

personnes, …). Il y a deux types de population :

- Population mère qui est l’ensemble de tous les populations touchées par le thème

général du sujet. (Exemple : les enseignants en SVT aux Lycées, …)

- Populations cibles qui sont des sous ensembles de la population mère. (Exemple :

les enseignants en SVT dans la classe de Seconde)

I.4.1.4. Elaboration des questionnaires :

Comme consignes, les questions doivent être directes, positives, affirmatives

simples, sans négations, ayant des objectifs opérationnels c’est-à-dire ; il faut orienter la

réponse vers le sens voulu par la question. (Exemple : déterminer les difficultés

rencontrées par les enseignants en classe de seconde lors de l’enseignement de la

géologie).

I.4.1.5. Types de questions : on a plusieurs types de questions :

- Questions fermées :

A choix unique : réponse oui/non ou vraie/fausse

A choix multiples (QCM) : un ou plusieurs réponse parmi les propositions

22 | P a g e

- Questions ouvertes : la réponse est libre selon les individus répondants.

I.4.1.6. Présentation du questionnaire adressé aux enseignants

Pour identifier les conceptions et les problèmes ci-dessus, plusieurs questions tant

ouvertes que fermées, ont été proposées aux enseignants. Le questionnaire d’enquête est

constitué de trois parties principales, de manière à analyser les différents aspects des profils

et des conceptions des enseignants (ANNEXE I).

a. Les profils des enseignants concernés

Le questionnaire est précédé d’un recueil de renseignements personnels permettant

de définir le profil de chaque enseignant concerné (questions 1, 2, 3 et 4).

b. Les pratiques d’enseignement des concepts géologiques

Les questions 5, 6, 7 et 8 portent sur les choix des enseignants concernant les

méthodes d’enseignement des sciences de la Terre aux Lycées. Elles permettaient

d’identifier les méthodes que les enseignants utilisent pour expliquer et pour faire

comprendre le réel en géologie.

c. Les conceptions des enseignants concernant l’enseignement du

concept « principaux minerais malagasy »

Les questions 9, 10, 11 et 12 qui figurent dans notre questionnaire sont plutôt

personnelles et ouvertes, faisant référence spécialement au dernier chapitre de géologie en

classe de seconde : « Les principaux minerais malagasy » ; elles visent l’identification des

conceptions des enseignants relatives aux pensées des contenus de ce chapitre, aux

problèmes et difficultés rencontrés dans son enseignement et les suggestions préconisées

pour en résoudre.

I.4.1.7. Le pré-test : il consiste à mettre à l’épreuve les questionnaires par

rapport à quelques individus, autrement dit à le tester.

I.4.1.8. Le dépouillement et le codage des résultats puis l’analyse des

résultats en relation avec les objectifs de l’enquête

I.4.2. Expérimentation

I.4.2.1. Préambule

Il s’agit d’une simulation pratique destinée aux futurs enseignants de l’Ecole

Normale Supérieure d’Antananarivo, filière SVT ; pendant laquelle on va tester les

hypothèses qu’on vient de proposer, c’est-à-dire enseigner par le biais de la démarche

d’observation permettrait aux élèves Lycéens de s'impliquer de façon plus active dans la

construction de leur savoir en géologie ; ce qui faciliterait l'acquisition de leurs

connaissances.

Ceci consiste à une sorte d’atelier de formation des futurs enseignants à propos de

la méthode que nous avons proposé et aussi d’une analyse du curriculum de géologie en

classe de seconde notamment le chapitre « Les principaux minerais malagasy », déjà mis à

jour par le Ministère de l’Education Nationale. En même temps, ces futurs enseignants ont

23 | P a g e

fait une observation et analyse de la simulation à l’aide d’une grille d’évaluation

(ANNEXE III). Dans cette analyse, ils ont vérifié les objectifs pour chaque étape du

chapitre, l’adéquation de la méthode d’enseignement proposée au contenu du chapitre, les

ressources pédagogiques utilisées correspondant à chaque objectif du chapitre. Ils ont aussi

déduit les obstacles pouvant rencontrés lors de l’enseignement, les niveaux taxonomiques à

atteindre et les évaluations en fonction de chaque objectif. A leur sortie de l’ENS, ils vont

enseigner ce chapitre en utilisant la méthode proposée.

I.4.2.2. Présentation de la grille d’évaluation de la simulation

Pour identifier les points de vue et les conceptions de futurs enseignants en sciences

de la Terre par laquelle on a pu faire la simulation, quatre questions tant ouvertes que

fermées, ont été proposées à eux. Les questions sont élaborées (ANNEXE III), de manière

à tester la validité du contenu et de la méthode proposée, puis les impacts de la simulation

chez les futurs enseignants sur la matière.

24 | P a g e

CHAPITRE II : MATERIELS

II.1. Matériels d’échantillonnage

Marteau de géologue : qui possède une masse et une pointe en acier dure ; pour

casser, briser et piquer les blocs de roche dans le but d’obtenir des échantillons en

bonnes qualités et frais. Il sert aussi en échelle pour l’affleurement.

Figure 7 : Marteau de géologue

Source : Photo de l’auteur, 2017

Stylos à bille et Carnet de note : pour prendre des notes et tous les

renseignements à propos de la région ou les carrières étudiées comme les

coordonnées, les caractères pétrographiques, l’âge et l’histoire géologique.

Marqueurs indélébiles : distinguer les échantillons à l’aide des numérotations et

signes particuliers (codes des échantillons) pour pouvoir les arranger.

Figure 8 : Marqueur indélébile


25 | P a g e

Emballage et sac : utiliser pour la collection et la conservation des échantillons.

II.2. Matériels de mesure et de repérage

Jumelle : elle comprend deux oculaires sur lesquels ont pose les yeux afin

d’observer les affleurements à une longue distance.

Cartes : la carte topographique et la carte géologique du massif SQD : Région

d’Ambatofinandrahana Centre-Ouest du Socle Précambrien de Madagascar, à

l’échelle de 1/200.000.

GPS (Global Positioning System) : qui permet de préciser les coordonnées

géographiques d’une région c’est-à-dire la latitude, la longitude et l’altitude.

Boussoles de géologue : pour préciser l’orientation et la mesure des éléments

géométriques d’une couche de terrain comme la direction, le sens de l’inclinaison

et l’intensité de l’angle de pendage.

On l’utilise souvent si l’affleurement présente des déformations tectoniques

particulières : failles, décrochements, cisaillements, plis et boudinages.

Figure 9 : Boussoles géologiques

Source : Photos de l’auteur, 2017

II.3. Matériels d’enregistrement et de recherche

Appareil photo : pour numériser et enregistrer les échantillons et la région étudiée.

Ordinateur : pour le traitement et stockage des bases de données pour la rédaction

du contenu du mémoire.

Troisième partie :

RESULTATS ANALYTIQUES

26 | P a g e

CHAPITRE I : RESULTATS ANALYTIQUES DU TERRAIN A

VOHIMENAKELY-AMBATOFANGEHANA

I.1. Répartition des faciès régionaux

Notre zone d'étude se trouve dans la haute terre centrale de Madagascar.

Administrativement, elle se localise dans la colline de Vohimenakely à Ambatofangehana,

dans la commune rurale d’Ihadilanana, district d’Ambositra, région Amoron’i Mania,

environ 200 km en vol d’oiseau au Sud-Sud Ouest d’Antananarivo.

Figure 10 : Carte de localisation du gisement de Vohimenakely-Ambatofangehana


27 | P a g e

Sur le plan géologique, il se trouve dans le socle précambrien malgache situé dans

la partie centrale du socle malgache, fait partie du domaine d’Antananarivo, sous-groupe

d’Itremo (Tucker et al. 2012). Il est constitué principalement par de formation cristalline et

cristallophyllienne métamorphisée, plissée et fracturée ; représenté par la série SQC à

prédominance de micaschistes et cipolins accompagnés par des intrusions granitiques

(Moine, 1974).

Figure 11 : Carte géologique du secteur d’étude


Les micaschistes sont affectés par un système de fractures où se forment les filons

de quartz sous forme de dykes. Du point de vue structural, la région étudiée renferme des

plis fermés caractéristiques dont les axes sont généralement subméridiens ; la foliation

28 | P a g e

régionale est essentiellement orientée suivant une direction variable entre N20 à N80 avec

des pendages souvent forts (65° à 80° subvertical). Le gisement est matérialisé par des

filons verdâtres parfois boudinés, traversant les marbres et qui représentent les zones

exploitées.

La série SQC d’Itremo est reconnue pour sa richesse minéralogique et

métallogénique, ainsi nous ne citerons ici que quelques minéralisations qui font l’objet de

nos travaux sur terrain :

- La minéralisation plombifère d’Ambatofangehana, le plomb est également

disséminé dans les cipolins où les mouches de galène ne sont pas rares.

- La minéralisation cuprifère qui est associée en quelque point à une minéralisation

plombifère. Les indices de cuivre sont nombreux sous la forme de mouches de

sulfures et oxydes comme les Malachites.

Comme c’est généralement le cas dans les pays de vieux boucliers, les

concentrations minérales observées sont associées d’une manière très étroite à des faciès

lithologiques spécifiques. C’est ainsi que les gisements de cuivre et plomb sont

essentiellement dans les cipolins (Moine, 1974).

I.2. Pétrographie des roches environnantes

Les études sur terrain et les observations microscopiques nous ont permis de

caractériser les différents types des roches de la région étudiée et dans le gisement de

galène et malachite de Vohimenakely-Ambatofangehana. Les roches environnantes sont

composées des roches metasédimentaires (SQC) et des roches éruptives parfois renfermant

quelques pegmatites et filons de quartz. Les roches associées aux minéralisations de plomb

et cuivre, ce sont les marbres.

I.2.1. Les roches métamorphiques

I.2.1.1. Micaschiste

Les schistes regroupent des types de roches métamorphiques de séquence pelitique.

Il existe plusieurs variétés de ces roches dues à sa composition minéralogique. Le

micaschiste, c’est le type de schiste qui domine le gisement d’Ambatofangehana. Il se

présente généralement sous forme de bancs métriques de schistes micacés traversant le

terrain. Sur le talus des routes, les parties supérieures ont été peu ou plus altérées et les

autres restent sains.

Les grains sont moyens et fins. Le micaschiste est composé de muscovite et de

quelques grains de cristaux de quartz et de couleur clair (blanc grisâtre).

Localement, on peut observer des plis, microplis, microfailles ; fractures où se

trouvent des filons de quartz ou pegmatite qui la traverse et ces derniers présentent aussi

des tectoniques spécifiques comme des boudinages et des cisaillements. Ces filons sont des

roches comme leurs noms les indiquent, roches filoniennes et elles sont composées de

quartz (à teneur supérieure à 90%).

29 | P a g e

Figure 12 : A- Micaschiste en bancs ; B- Micaschiste à boudin de quartz ; C-Micaschiste

(talus de route) ; D- Micaschiste à veine de quartz


Des minéraux de métamorphisme sont rencontrés dans les micaschistes, comme la

muscovite et bien d’autres. Ces minéraux sont indicateurs de la mésozone dont l’intensité

de métamorphisme y est moyenne. Etant donné que ces roches sont ductiles ou souples, sa

structure devient plissée lors d’une déformation comme la compression. Les bandes de

micaschistes ainsi plissées subissent de nouveau une déformation comme des fractures ici

d’où la formation des filons ou veines de quartz. Encore de déformation et il y a formation

des microstructures comme des microplis, des schistosités, des boudins de quartz. Ainsi,

ces filons dans les bandes de micaschistes sont les témoins de cet événement.

On peut imaginer que la circulation de fluides dans ces fractures, engendrées par la

déformation, amène à la cristallisation des filons siliceux riches en minéralisation.

Au microscope, l’échantillon MCh de micaschiste présente une structure lépido-

granoblastique hétérogranulaire (Figure 13). La roche est formée de :

- 40% de muscovite incolore et sous forme de petits cristaux allongés,

- 20% de biotite, elle forme de petites lamelles, très pléochroïques de couleur brune

clair à brune foncé,

- 20% de chlorite, de couleur brun-verte, plus ou moins altéré,

A B

D C

Boudin de

quartz

Veine de

quartz

30 | P a g e

- 15% de quartz, en cristaux de petite taille avec une teinte grise du premier ordre,

- 5% de minéraux opaques.

Figure 13 : Microphotographie de micaschiste en lumière polarisée


I.2.1.2. Marbres

Ces roches sont largement développées dans le Nord de la zone étudiée par rapport

aux autres roches de la région.

Elles se subdivisent en deux, il y a ceux qui présentent une structure massive avec

une formation en bloc et ceux qui présentent une structure foliée. Toutes les deux ont leurs

caractères communs, leur forte effervescence en contact avec l’acide chlorhydrique. Leur

couleur est blanche, leur granulométrie est très fine, invisibles à l’œil nu et même à la

loupe, avec une composition minéralogique riche en calcite, ce qui signifie un faible degré

de cristallisation des minéraux qui forment les roches. Donc, c’est un marbre. Mais il y a

quelque cipolin à grains visibles à l’œil nu, c’est le cipolin dolomitique, de structure

massive, sa couleur est gris clair. Il est constitué de calcite et dolomie, l’effervescence avec

l’acide est faible.

Ces roches sont à très large extension et forment la base de la formation locale avec

les micaschistes. Elles ont subis des déformations comme des fractures, failles, plissements

qui laissent former des filons et ces derniers présentent le lieu de minéralisations des

minerais comme la galène et la malachite.

31 | P a g e

Figure 14 : A- et C-Marbres massifs ; B- et D- Marbres foliés


La formation des cipolins nécessite des conditions de température et pression

importante qu’une roche peut subir seulement lors d’un phénomène d’enfouissement. On

parle de métamorphisme d’enfouissement. Pourtant, le marbre n’est pas soumis à une haute

intensité de métamorphisme car on n’a pas constaté des indices de minéraux de haute

température et pression dans sa composition minéralogique. Elle a subi par conséquent à

un phénomène d’enfouissement ; sa granulométrie est très fine et montre bien qu’il se

forme dans une zone de faible intensité de métamorphisme, dans l’épizone.

La structure foliée des autres roches est gardée comme dans les micaschistes, cela

démontre que le marbre est affecté par une déformation. L’effervescence à l’acide est due à

la forte teneur des roches en calcite. Par contre, cette effervescence étant faible pour les

marbres dolomitiques à cause de la présence de magnésium de la dolomie.

L’observation microscopique de l’échantillon M présente une structure

granoblastique hétérogranulaire (Figure 15). La roche est formée essentiellement de calcite

qui est caractérisée par sa biréfringence très élevée et de teinte irisée.

A B

D C

32 | P a g e

Figure 15 : Microphotographie de marbre en lumière polarisée


I.2.2. Les roches éruptives

I.2.2.1. Granite

Notre zone d’étude est marquée par des intrusions granitiques qui sont soit en

massif, soit en filon en recoupant la série SQC surtout les micaschistes.

Ce granite est de couleur grise à patine noir, c’est une roche à texture massive et à

structure grenue. Il est muni d’enclave de quartz filonien ou pegmatitique.

Figure 16 : Photographies de l’intrusion des granites : A- Vue de loin des intrusions de

granites ; B- Boules de granite avec imprégnation de filon de quartz, G : Granite, Q :

Quartz


Etant comme intrusif dans la formation de la zone étudiée, le granite recoupe la

série SQC surtout les micaschistes ; ce recoupement montre que ce granite est une

A B

Q

G

33 | P a g e

formation récente, c’est-à-dire postérieure à la formation de la série SQC. Les venues des

filons de quartz dans le granite est un témoin que cette ascension granitique est tardive, ce

qui signifie aussi que la cristallisation de ces filons se situait à la fin ou après celle des

granites. En plus, son existence en haute altitude marque leur résistance à l’érosion due à la

richesse en quartz.

L’observation microscopique de l’échantillon G présente une structure

granoblastique hétérogranulaire (Figure 17). Cette roche est constituée essentiellement de :

- Quartz (30%), limpide et à extinction roulante,

- Feldspath potassique (40%), en cristaux xénomorphes avec macle polysynthétique

et à clivage imparfait,

- Plagioclase (7%) en cristaux xénomorphes à macle d’albite,

- Biotite (18%) en cristaux allongés et à extinction droite,

- Minéraux opaques (5%).

Figure 17 : Microphotographie de granite en lumière polarisée


I.3. Etudes descriptives du gisement de galène à Vohimenakely-Ambatofangehana

I.3.1. Généralités

Le gisement de galène de Vohimenakely-Ambatofangehana qui est associé à la

malachite a été découvert aux environs des années 50 : la galène qui est une principale

source de plomb a été découverte depuis la colonisation mais l’exploitation a commencé il

y a quatre ans ; et la malachite qui est un minerai de cuivre a été découverte et exploitée

depuis l’indépendance jusqu’aujourd’hui.

Il se trouve dans une zone déprimée, de 1422 m d’altitude, du flanc ouest de la

colline de Vohimenakely, un peu au Sud Ouest du chef lieu de la commune d’Ihadilanana,

dans une carrière avec dimension 20 m x 400 m environ.

34 | P a g e

Figure 18 : Aperçu général de la carrière de Vohimenakely-Ambatofangehana


Cette zone se situe au contact entre les marbres et les intrusions granitiques de type

Ambalavao-Kiangara-Maevarano d’âge 550Ma. Le gisement se rencontre dans les marbres

et se présente sous forme de veines ou filons presque parallèles à la foliation générale des

marbres. La foliation a une direction N20 avec un pendage de 80°WNW.

Comme origine métallogénique, le plomb et le cuivre se précipitent dans des filons

verdâtres formés dans les gangues à galènes et malachites.

Zone à malachite Zona à mélange

galène-malachite Zone à Galène

35 | P a g e

Figure 19 : Carte de gisement de galène-malachite


L’observation microscopique des roches minéralisées présente une structure

granoblastique hétérogranulaire (Figure 20).

La roche Gl (Figure 20-A) est constituée de :

- Calcite (30%), qui apparait sous forme de petits cristaux à biréfringence très élevée

et de teinte irisée,

- Galène (50%), en cristaux xénomorphes à subautomorphes et isotropes,

- Minéraux opaques (15%) qui sont des minéraux associés à la galène telle que la

chalcopyrite,

- Amphibole (5%), à relief fort et à biréfringence moyenne.

36 | P a g e

La roche ML (Figure 20-B) est constituée de :

- Calcite (25%), qui apparait sous forme de petits cristaux à biréfringence très élevée

et de teinte irisée,

- Malachite (50%), en cristaux xénomorphes et de couleur verte,

- Minéraux opaques (25%) qui renferment de cuivre.

Figure 20 : Microphotographie des roches minéralisées en lumière polarisée (A) et en

lumière naturelle (B) ; A= roche minéralisée en galène, B = roche minéralisée en cuivre ;

Cal = calcite, Gal = galène, Amp = amphibole, Mop = minéraux opaques à cuivre, Mal =

malachite


Le gisement d’Ambatofangehana fait partie de nombreuses minéralisations à Cu,

Zn, Pb et Ba qui sont présents dans le sous domaine d’Itremo (Peters et al., 2003). Il se

retrouve dans un contexte géologique caractérisé par l’intrusion granitique dans la série

SQC, d’âge 1000 à 720 Ma mais aussi à 550Ma qui montre un métasomatisme se passant

entre les roches carbonatées et des massifs sulfurés, ce qui conduisent à la mise en place

des minéralisations de type skarn à Cu-Pb-Zn (Peters et al., 2003).

Les roches encaissantes sont constituées par des marbres de couleur grise

blanchâtre, les faciès minéralisés sont formés par trois zones superposées : des zones à

galène dans la partie basale, des zones mixtes de galène et malachite dans la partie

intermédiaire et enfin des zones à malachite dans la partie supérieure. L’épaisseur du faciès

minéralisé varie de vingt centimètres à deux mètres.

37 | P a g e

Figure 21 : Modèle tridimensionnel du gite de galène à Vohimenakely-Ambatofangehana


I.3.2. Métallogénie du gisement

I.3.2.1. Caractéristiques physico-chimiques de l’échantillon de galène

La galène apparaît sous forme des agrégats massifs constitués par des petits cristaux

à éclat métallique brillant, de couleur gris de plomb dont la taille varie de 1 à 3 mm.

38 | P a g e

Figure 22 : A- Gisement de galène ; B- Puits d’extraction ; C et D- zone minéralisée en

galène ; E et F-échantillons de roches à galène


Pour la composition chimique de la galène, nous avons fait l’analyse chimique de

l’échantillon (des poudres de roches à galène) et nous avons pu montrer sur tableau la

composition chimique de l’échantillon de galène dans le gisement d’Ambatofangehana.

D

B

C

F E

A

39 | P a g e

Tableau I : Analyses chimiques des minerais de galène d'Ambatofangehana

Field Label 1 Gal1 Gal2 Gal3

Pb 55,04% 54,12% 54,35%

S 33,32% 33,12% 32,63%

Cu 1,60% 1,58% 1,51%

Zn 0,81% 0,83% 0,79%

As 5,02% 4,95% 4%

Cl 2,68% 2,88% 2,58%

K 0,11% 0,12% 0,11%

Ca 0,31% 0,35% 0,29%

Fe 2,05% 2,05% 1,96%

Source : Andriamamonjy et al., 2018

La teneur en Pb qui varie de 54,12% à 55,04% et celle du sulfure de teneur 32,63%

à 33,32% montrent que les minerais sont riches en galène. La corrélation positive de cuivre

par rapport au fer avec un rapport Fe/Cu qui est proche de 1 signifie l’association de cuivre

et de fer en donnant une matrice de chalcopyrite.

La présence d’arsenic dont la teneur varie de 4% à 5,02% montre que le gisement

est caractérisé par la paragenèse minérale du groupe d’arséniate avec de la galène et de la

chalcopyrite. La teneur en calcium (0,29% à 0,35%) vérifie que le faciès environnant est

une roche carbonatée (marbre) d’où la formation de malachite dans le gisement

(Andriamamonjy et al., 2018).

I.3.2.2. Mode d’exploitation de la galène

Dans le gisement de Vohimenakely-Ambatofangehana, le mode d’exploitation des

minerais se fait : soit sous terre par des puits jusqu’à une profondeur de vingtaine de mètres

soit à ciel ouvert. Les opérateurs utilisent des techniques artisanales sans transformation

des minéraux sur le lieu de l’extraction.

40 | P a g e

Figure 23 : A- et B- Exploitation par puits ; C- et D- Exploitation à ciel ouvert


Dans la carrière, les mineurs sont composés par tous genres de personne (homme,

femme, enfants) ; leurs nombres varient chaque jour. Ces sont des investisseurs chinois qui

occupent les collectes de ces minerais.

Les galènes et malachites sont collectées là bas en tant que matières premières et

sous forme brutes, elles n’ont subi aucuns traitements locaux avant d’être exportées. Les

galènes sont directement exportées à l’étranger mais les malachites subissent un triage à

Madagascar. Le prix des matières brutes de ces minerais dans la carrière coûte environ 800

à 1200 Ariary pour un Kilogramme.

Pour l’extraction, nous avons vu deux modes d’aération :

- l’un consiste à remplir d’air un sac de sachet plastique relié à un tuyau en sachet

plastique relié bout à bout par une ligature. Quand le vent souffle, il suffit de piéger

l’air en tournant la lèvre du sac contre le courant d’air. S’il fait calme, on agite le

sac plastique pour capter de l’air. Une fois rempli, boucher le sac et presser

minutieusement afin que l’air puisse pénétrer dans la galerie (Figure 24-B).

- l’autre mode d’aération consiste à utiliser un compresseur pour faire entrer l’air

dans les puits d’extraction (Figure 24-A et Figure 24-C).

A B

D C

41 | P a g e

Figure 24 : A- Compresseur ; B- Aération par sachets ; C- Aération par compresseur


Tuyau

d’aération

A B

C

Compresseur

Puits

d’extraction

Tuyau en sachet

Tuyau en

plastique

42 | P a g e

CHAPITRE II : RESULTATS ANALYTIQUES DES ENQUETES ET DE

L’EXPERIMENTATION

II.1. Résultats analytiques des enquêtes

II.1.1. Objectifs des enquêtes

Notre objectif est d’identifier, d’étudier et de mettre en évidence les conceptions

des enseignants de la classe de seconde afin de mieux cerner leurs façons d’enseigner les

concepts en Sciences de la Terre surtout à propos du chapitre des « principaux minerais

malagasy » aux élèves malagasy ; de même, examiner leur pratique dans ce concept

traitant en classe de seconde selon notre système éducatif actuel ; de repérer les difficultés

majeurs à l’enseignement de ce chapitre puis d’en demander des suggestions.

II.1.2. Traitement des résultats et identifications des conceptions des

enseignants enquêtés

L’analyse des réponses des enseignants aux questionnaires, a été réalisée en

distinguant les réponses et conceptions concernant leurs profils pédagogiques, leurs

pratiques d’enseignement de la géologie en général et du concept « principaux minerais

malagasy » au Lycée, puis les problèmes y rencontrés suivis par les solutions suggérées.

II.1.2.1. Profils des enseignants concernés

Suite aux dépouillements des fiches d’enquêtes et à partir des réponses obtenues

aux questions 1, 2, et 3 ; nous avons défini le nombre des enseignants de SVT en classe de

seconde avec qui on a pu faire des enquêtes. Ils sont au nombre de dix-sept dont six

enseignants et onze enseignantes au sein de neuf Lycées publiques et privés à

Antananarivo ville et dans les régions. Parmi ces enseignants enquêtés, huit sont des

normaliens c’est-à-dire sortants de l’Ecole Normale Supérieure et neuf diplômés de la

faculté des sciences, ayant comme diplôme : DEA et Maîtrise en différents discipline de

sciences (DEA ou Maîtrise en Biologie, Biochimie, Ecologie, …). Quant à leurs nombres

d’années de service au Lycée, la moyenne est de 8 ans. L’âge moyen de ces enseignants est

de 36 ans.

Remarque : Notons que ces résultats obtenus concernant les conceptions des

enseignants n’ont pas été traités statistiquement, vu le nombre insuffisant d’enseignants

pour réaliser des tests statistiques (dix-sept enseignants).

Cependant, il convient de signaler les limites de ce travail de recherche.

L’utilisation des questionnaires pour identifier les conceptions ne donne accès qu’à la

partie consciente de celles-ci, la pertinence des résultats obtenus étant corrélée à la

construction des questions proposées. De plus, le faible nombre d’enseignants interrogés

ne permet pas d’accéder à la variabilité de conceptions pouvant exister chez ceux-ci.

43 | P a g e

II.1.2.2. Les pratiques d’enseignement des concepts géologiques au

Lycée

En analysant les résultats des questions 5, 6, 7 et 8 adressés aux enseignants, des

catégories des réponses, en rapport avec les méthodes d’enseignement des concepts

géologiques en général et les ressources pédagogiques utilisées, ont été mis en évidence.

La figure ci-dessous représente la répartition des enseignants de la classe de

seconde concernant leurs réponses relatives concernant leurs méthodes d’enseignement et

leur niveau de maîtrise pour l’enseignement des concepts géologiques au Lycée.

a. Méthode d’enseignement des concepts géologiques au Lycée

On se demande si les enseignants au Lycée pratiquent un enseignement purement

théorique ou mélangé avec des pratiques comme méthode d’enseignement des concepts

géologiques. L’enquête que nous avons faite auprès des enseignants nous a permis

d’élaborer la Figure 25 qui montre les pourcentages des méthodes que les enseignants

accordent à l’enseignement des Sciences de la Terre.

Figure 25 : Les méthodes d'enseignement des concepts géologiques utilisées par les

enseignants

Source : Résultats d’enquêtes

La Figure 25 montre que parmi les dix-sept enseignants enquêtés, la majorité c’est-

à-dire quinze enseignants soit 88,23% ont effectué un enseignement à la fois théorique et

pratique concernant les concepts géologiques au Lycée. Cette réponse est plus répandue

par rapport à ceux qui effectuent un enseignement presque théorique, ils sont moins

fréquents, avec deux enseignants soit 11,77% de l’échantillon.

11,77%

88,23%

Méthode d'enseignement des concepts géologiques au Lycée

Enseignement théorique Enseignement théorique et pratique

44 | P a g e

Pour expliquer ces résultats, l’enseignement théorique renforcé par des séances

pratiques est le mieux utilisé dans le domaine des Sciences de la Terre puisque 88,23% des

enseignants en utilisent contre 11,77% pour l’enseignement purement théorique.

Néanmoins, ceux qui utilisent la méthode théorique avec pratique ont rencontré des

difficultés lors de ces pratiques, à savoir : l’insuffisance des ressources en matière, manque

de temps pour les pratiques, c’est pourquoi la question suivante concernant les ressources

pédagogiques en géologie.

b. Utilisation des ressources pédagogiques en géologie

La figure 26 représente les pourcentages des réponses des enseignants concernant la

présence et l’utilisation des ressources pédagogiques dans l’enseignement des sciences de

la Terre.

Figure 26 : Réponses des enseignants sur la présence et l’utilisation des ressources

pédagogiques dans l’enseignement de géologie ; RL : ressources locales, RI : ressources

fournies et inventées par les enseignants, PR : pas de ressources utilisées


Selon la représentation de la Figure 26, onze enseignants parmi les dix-sept

enquêtés c’est-à-dire 65% de l’échantillon ont utilisé et mobilisé des ressources

pédagogiques adaptées à l’enseignement des concepts géologiques au Lycée. Cette réponse

est peu abondante par rapport à ceux qui inventaient et élaborent eux-mêmes leurs propres

ressources, ils sont au nombre de six ou 35% de l’échantillon. Par ailleurs, il n’y a aucun

enseignant qui n’utilise pas des ressources pédagogiques lors de l’enseignement de la

géologie au Lycée.

Ceux qui utilisent les ressources locales dans leurs établissements argumentent que

celles-ci sont satisfaisantes pour transmettre les connaissances aux apprenants et pour

démontrer la réalité en géologie. D’ailleurs, ceux qui confirment l’utilisation des

65%

35%

0%

Utilisation des ressources pédagogiques en géologie

RL RI PR

45 | P a g e

ressources fournies et inventées par eux-mêmes soulignent qu’il n’y a eu aucuns supports

pédagogiques adaptés à l’enseignement de la géologie dans leur établissement, c’est

pourquoi ils ont créé eux-mêmes leurs propres ressources.

c. Les pratiques des sorties pédagogiques et des travaux pratiques en

géologie

A propos de la question concernant les pratiques des sorties pédagogiques et des

travaux pratiques (à part les cours théoriques en classe) pour l’enseignement des Sciences

de la Terre, les réponses des enseignants sont reparties dans la Figure 27 ci-après.

Figure 27 : Réponses des enseignants sur les pratiques des sorties pédagogiques et des

travaux pratiques en géologie ; SP : Sortie Pédagogique, TP : Travaux Pratiques


Les résultats dans la Figure 27 montrent que seuls cinq enseignants sur les dix-sept

enquêtés ont effectué des pratiques sur terrain pour renforcer les séances théoriques en

classe dans la discipline de géologie au Lycée ; or, douze d’entres-eux en ignorent. Par

ailleurs, il y a dix enseignants parmi les enquêtés qui compensaient leurs cours théoriques

en salle par des travaux pratiques et sept enseignants du même échantillon répondent qu’ils

n’en faisaient pas.

Il y a des enseignants parmi les enquêtés qui ne sont même pas conscients de

l’interdépendance des deux approches théoriques en classe et pratiques sur terrain.

En bref, d’après les résultats obtenus à partir de ces questionnaires sur les pratiques

d’enseignement des concepts géologiques par les enseignants au Lycée, il apparaît que la

plupart des enseignants enquêtés pratiquent un enseignement théorique-pratique en

sciences de la Terre en utilisant et mobilisant les ressources pédagogiques présentes dans

leurs établissements ou celles inventées par eux-mêmes. Par ailleurs, peu d’entres-eux ont

SP TP

5

10

12

7

Pratiques des sorties pédagogiques et des travaux pratiques

OUI NON

46 | P a g e

effectué des pratiques de sorties pédagogiques ou voyage d’étude pour renforcer les cours

théoriques en salle ; leur majorité ont effectué seulement des travaux pratiques en classe.

Ces résultats nous permettent de caractériser les pratiques d’enseignement des différents

concepts en sciences de la terre au Lycée.

II.1.2.3. Les conceptions des enseignants concernant l’enseignement du

concept « principaux minerais malagasy »

En analysant les résultats des questions 9, 10, 11 et 12 adressés aux enseignants,

des catégories de conceptions et des obstacles, en rapport avec les concepts des principaux

minerais malagasy abordés, ont été mis en évidence.

a. La préférence des enseignants entre les quatre chapitres de géologie

en seconde

La plupart des enseignants enquêtés préfèrent enseigner les trois premiers chapitres

de géologie en classe de seconde plutôt que le chapitre des principaux minerais malagasy.

Les principales causes sont les suivantes :

- Dans l’enseignement de ces trois premiers chapitres à savoir la structure du globe

terrestre, la minéralogie et la pétrographie, les supports pédagogiques sont presque

suffisants et faciles à trouver pour concrétiser et pour modéliser le cours ; en plus

les élèves ont eu déjà des pre-requis dans les classes inférieures à propos de ces

chapitres.

- Néanmoins, le concept de minerai est tout à fait nouveau et ce pour cela qu’ils se

sont peu voire pas intéressés.

- C’est le dernier chapitre traité en classe de seconde et c’est ainsi que beaucoup

d’entre eux n’ont pas eu le courage de bien l’aborder.

b. Avis des enseignants sur le chapitre « Les principaux minerais

malagasy »

Les avis des enseignants ont été demandés sur le chapitre concernant « Les

principaux minerais malagasy » dont son contenu et les méthodes d’enseignement par

lesquelles ils le transmettaient aux apprenants. Leurs conceptions reposent sur deux traits

interdépendants :

- D’une part, le recours à des mis à jour sur les objectifs pédagogiques pour chaque

étapes du chapitre, le contenu proprement dit et les ressources pédagogiques

utilisées, puis les évaluations qui se rapportent aux objectifs.

- D’autre part, l’importance de mobiliser et d’exploiter les ressources existantes dans

l’établissement en ajoutant des séances pratiques comme des travaux pratiques et

des sorties sur terrain si possible ; tous ça, pour démontrer la réalité en géologie et

pour passer de la théorie vers le réel.

47 | P a g e

c. Les problèmes et difficultés dans l’enseignement de ce chapitre

La majorité des problèmes et des difficultés rencontrés par les enseignants pour ce

chapitre se focalisent sur deux axes à savoir :

- Les méthodes d’enseignement utilisées, c’est-à-dire les façons dont on mène une

investigation pratique du chapitre traitant ; car les moyens et ressources sont

insuffisantes voire absentes dans la plupart des établissements.

- La difficulté de trouver des documents et supports de cours avec des exemples de

minerais malagasy.

d. Les suggestions des enseignants pour l’amélioration de

l’enseignement de ce chapitre

L’enseignant, face à ses façons d’enseigner, au contenu du chapitre et au niveau

cognitif des apprenants, a le droit de faire des suggestions afin de contribuer à

l’enseignement et apprentissage du chapitre principaux minerais malagasy, d’améliorer les

méthodes d’enseignement des concepts géologiques aux Lycées et de rentabiliser le métier

d’enseignement. Les suggestions des enseignants enquêtés à propos de l’amélioration de

l’enseignement de ce chapitre sont les suivantes :

- Réalisation des séances pratiques comme les travaux pratiques au laboratoire et les

sorties pédagogiques ou le voyage d’étude dans des régions à forts potentiels en

minerais.

- Utilisation des supports photographiques et échantillonneuses illustrant les

potentiels géologiques de Madagascar durant les séances théoriques en salles.

- Exploitation et mobilisation des ressources pédagogiques existantes dans

l’établissement puis élaboration des supports pédagogiques communs pour les

sciences de la Terre.

- Organisation des ateliers de formations continues spécialement pour la discipline

de la géologie.

En conclusion, toutes ces suggestions ont des objectifs communs, c’est-à-dire pour

apporter une réforme dans le monde de l’enseignement des Sciences de la Terre au Lycée

surtout le concept des principaux minerais malagasy.

II.2. Résultats analytiques de l’expérimentation

II.2.1. Objectif de l’expérimentation

Ici, on doit préciser ce que l’on va chercher à mettre en évidence ; ce que l’on veut

vérifier. La définition des objectifs est impossible sans définition des hypothèses générales

de l’expérimentation. Elle a comme objectif d’effectuer des préconisations aux concepteurs

de programmes scolaire en SVT au Lycée afin d’améliorer sa qualité et son efficacité.

Dans ce travail, nous nous intéressons à un test de la proposition (Objectifs-

Contenus-Evaluations) pour l’amélioration de l’enseignement du concept des principaux

minerais malagasy auprès des futurs enseignants de la discipline, en analysant d’une part,

48 | P a g e

les différentes étapes du contenu proposé pour l’enseignement ; puis d’autre part, les

conceptions des futurs enseignants sur les impacts de la simulation au niveau de leurs

connaissances. Notre objectif est de mettre en évidence la proposition de méthode et

contenu à propos du concept des minerais malagasy.

II.2.2. Traitement des résultats et identifications des conceptions des futurs

enseignants

L’analyse des réponses des futurs enseignants dans les fiches d’évaluation a été

réalisée en distinguant les réponses et les conceptions concernant leurs points de vue sur le

contenu du chapitre élaboré par rapport au curriculum du Ministère, ensuite sur la

correspondance de la proposition à une pédagogie active dont elle pourra démontrer la

réalité en géologie notamment au chapitre « Les principaux minerais malagasy », enfin sur

sa contribution au développement des connaissances et des compétences des enseignants.

II.2.2.1. Adéquation du contenu proposé par rapport au curriculum du

Ministère

Le tableau II ci-après nous montre l’effectif des futurs enseignants étant d’accord

ou non avec le contenu proposée à propos du chapitre « Les principaux minerais

malagasy ».

Tableau II : Tableau montrant l’effectif des futurs enseignants étant d'accord ou non au

contenu propos

Réponses des enseignants Effectifs des enseignants Pourcentages

OUI 10 62,50%

EN PARTIE 5 31,25%

NON 1 6,25%

TOTAL 16 100%

Suite aux dépouillements des fiches d’évaluation, à partir des réponses et des

conceptions obtenues dans la question n°1, 62,50% des enseignants en cours de formation

ont été d’accord avec la proposition que nous avons présenté ; par ailleurs, il y a eu 31,25%

qui sont en partie d’accord en raison des supports pédagogiques utilisés qui sont difficile à

manipuler et le reste qui n’a pas du tout d’accord par raisons de quelques recommandations

concernant la mal-formulation des objectifs pédagogiques et des évaluations.

49 | P a g e

II.2.2.2. Correspondance de la proposition en une pédagogie active qui

pourra démontrer la réalité en géologie

Tableau III : Tableau montrant les réponses des enseignants concernant la

correspondance de la proposition en ne pédagogie active


OUI 12 75,00%

NON 4 25,00%

TOTAL 16 100%

D’après les résultats de l’évaluation de la simulation, douze futurs enseignants de

l’ENS soit 75,00% ont confirmé que la proposition correspond bien en une pédagogie

active qui pourra démontrer la réalité en géologie ; contre trois soit 25,00% d’entre eux qui

n’ont pas d’accord à cette correspondance.

- Ceux qui disent non ont argumenté qu’il est difficile de choisir les contenus à

imposer et à développer car il y avait des nouvelles notions ; il y a aussi la

difficulté de la manipulation microscopique pour l’identifier les minéraux.

- Ceux qui sont d’accord affirment que : c’est motivant à propos de l’illustration et

la mobilisation des ressources pédagogiques comme des échantillons et des

photographies, l’enseignement est plus centré sur les apprenants par l’exploitation

des conceptions et des représentations des élèves à partir de l’observation du réel.

II.2.2.3. Impacts de la simulation

Tableau IV : Tableau montrant l'impact de la simulation au niveau des connaissances des

futurs enseignants

Impact de la simulation Effectifs des enseignants Pourcentages

Acquis des nouvelles connaissances 2 25,00%

Amélioration des connaissances pré-acquises 14 75,00%

Pas de connaissances acquises 0 0,00%

Total 16 100%

50 | P a g e

Suite à la simulation abordée au niveau des futurs enseignants en géologie, il y a eu

différent impact de cette dernière sur leurs connaissances. Deux d’entre eux soit 25% ont

acquis des nouvelles connaissances, puisque pour eux, il y a eu beaucoup de nouvelle

notion dans le contenu de la proposition ; tandis que les restes c’est-à-dire quatorze soit

75% aient pu améliorer leurs connaissances pré-acquises.

II.2.2.4. Capacité des enseignants à expliquer la distinction entre les

termes « Minerai-Minéral-Roche » après la simulation

Tableau V : Tableau montrant l’effectif des futurs enseignants étant capable ou non

d’expliquer la distinction d’un minerai


OUI 11 68,75%

NON 5 31,25%

TOTAL 16 100%

D’après la séance de partage auprès des formateurs en éducation, 68,75% d’entre

eux ont affirmé qu’ils seront capables d’enseigner la notion des minerais et d’expliquer aux

élèves la vraie distinction entre les termes « Minerai, Minéral et Roche » quand ils seront

enseignants au Lycée. Au contraire, il y a eu 31,25% d’entre eux qui en ont eu des

difficultés à cause de quelques complexités au sein de la proposition.

Quatrième partie :

DISCUSSION, SUGGESTIONS ET

INTERETS DU TRAVAIL

51 | P a g e

CHAPITRE I : DISCUSSIONS

Les gisements métallifères, une ressource naturelle essentielle, naissent d’une

conjoncture géologique ou des ensembles des circonstances géologiques bien particulières.

Il y a plusieurs façons de classer les gisements métallifères. Une façon simple est de les

regrouper selon leurs processus de formation c’est-à-dire leurs origines.

En général, il y a deux grands modes de formation des gisements métallifères :

- Par dépôts reliés à l’activité ignée dont on a les dépôts magmatiques, les dépôts

hydrothermaux et les dépôts pegmatitiques et métasomatiques (reliés au

métamorphisme).

- Par dépôts reliés à l’action des processus superficiels comme les placers (dépôts

alluviaux), les dépôts résiduels (bauxite et fer) puis les dépôts sédimentaires (sel et

potasse).

L’étude des nos échantillons nous ramène à se focaliser sur les gisements

métallifères reliés à l’activité ignée. C’est le métamorphisme, car notre zone d’étude se

trouve dans la série Schisto-Quartzo-Calcaires ou SQC qui est une formation

métacarbonatée ayant subit plusieurs phénomènes de métamorphismes.

Ces gisements reliés au métamorphisme sont aussi appelés des gisements

métasomatiques qui en réalité pourraient être classés avec les gisements d’affiliation

hydrothermaux. Les gisements d’affiliation hydrothermaux sont des gisements se formant

par dépôt de certains éléments chimiques transportés par des fluides chauds en

mouvement. Ces éléments peuvent être issus d’un magma soit des roches encaissantes en

fusion.

Ces gisements se forment lors de la mise en place des intrusions magmatiques dans

une formation encaissante. Ainsi, lors de la mise en place d’une intrusion magmatique et

durant son refroidissement, il se fait des fractures dans les roches encaissantes. Les fluides

hydrothermaux provenant du magma, c’est-à-dire les eaux chaudes chargées de métaux

comme l’or, le plomb, le cuivre, l’argent et bien d’autres, circulent dans ces réseaux de

fractures et transportent ces métaux en solution par trois forces : la gravité, a pression

interne et la flottabilité par poussée d’Archimède. Ensuite, ces fluides viennent précipiter

ces métaux sous forme de sulfures ou d’éléments natifs pour former les veines et les filons.

Les filons et veines sont donc des gisements hydrothermaux les plus connues. Par exemple,

les fameux filons et veines d’or de l’Abitibi ont été formés par les fluides hydrothermaux

qui sont venus précipiter dans les grandes failles.

En plus, les fluides hydrothermaux qui circulent à partir de la masse intrusive, au

contact avec celle-ci ou dans le réseau de fractures peuvent venir minéraliser la roche

encaissante. C’est ce qu’on appelle de la minéralisation de type métasomatisme. Certains

types de roches sont plus sensibles à ce genre de minéralisation que d’autres. Par exemple,

les roches carbonatées sont les plus susceptibles que les autres roches d’être minéralisés en

cuivre s’ils sont traversés par des solutions hydrothermales riches en métal de cuivre ; on

appelle alors ces minéralisations : des SKARNS (Beaudoin, 2006).

52 | P a g e

L’enseignement des concepts géologiques aux Lycées, y compris les principaux

minerai malagasy repose sur trois aspects clés à savoir : la relation laboratoire-terrain, la

relation concret-abstrait et la relation observation-théorie ; c’est-à-dire la synergie des

approches théoriques (contenus) et pratiques (sorties et travaux pratiques) pour la

transmission des connaissances en géologie (Savaton, 2010).

Les Sciences de la Terre sont enseignées dans les Lycées avec des objectifs

pédagogiques et contenus fondés et basés sur l’observation d’objets naturels concrets, sur

des raisonnements c’est-à-dire sur les méthodes et démarches actives : méthode inductive,

méthode hypothético-déductive, …

Enfin pour conclure sur la pédagogie active, elle présente des limitations évidentes

comme la nécessité de plusieurs ressources que dans la pédagogie traditionnelle dite

passive. De plus les besoins en matériels, temps et aussi plus d’enseignants possédant des

compétences spécifiques.

53 | P a g e

CHAPITRE II : SUGGESTIONS

II.1. Sur le plan éducatif

Les résultats de ce travail mériteraient une réflexion sérieuse de la part des

concepteurs des programmes de SVT, des spécialistes de la géologie et du Ministère de

l’Éducation Nationale : service curricula. Ce travail devrait être poursuivi au niveau

national par tous les acteurs de l’éducation, y compris les enseignants en cours de

formation. Des équipes de travail devraient être formées au sein du ministère pour restaurer

et mettre à jour les programmes scolaires concernant la géologie au niveau secondaires :

mise à jour du curriculum de géologie au niveau secondaire, du volume horaire de la

discipline de géologie par rapport aux autres et le réarrangement des différents chapitres

dans l’emploi du temps. En classe de seconde, le chapitre « Pétrographie » occupe tant de

volume horaire que celui des autres comme « Les principaux minerais malagasy »

Concernant les contenus et leurs enseignements, il faudrait mieux concrétiser

l’enseignement des chapitres géologiques par des descentes sur terrain à part les cours

théoriques et les travaux pratiques en salle. Donc, il faut organiser des visites d’industries

miniers, des sorties pédagogiques ou voyage d’étude pendant lesquelles on récolte des

échantillons dans les zones à potentiels miniers surtout pour les établissements voisins des

gisements. (Exemples, pour les Lycées dans la région d’Amoron’i Mania), Les enseignants

peuvent en construire des collections dans leur établissement et même chez eux. A part ces

travaux sur terrains, on aurait besoin d’une bonne guide d’observation et des formations

des enseignants pour effectuer les visites ; création des laboratoires géologiques et

réalisation des travaux pratiques en classe pour renforcer les cours théoriques.

Enfin, il serait intéressant de mettre en place des sessions de formations continues

pour tous les enseignants de géologie à propos des problèmes relevés dans cette étude.

Tous ceux-ci ont pour but de promouvoir et de valoriser les concepts géologiques au

Lycée.

II.2. Sur le plan social

Pour l’exploitation dans les carrières, l’étude faite durant ce mémoire présente un

avantage pour les mineurs et propriétaires de carrières car c’est une sorte de guide de

formation pour faciliter l’extraction des minerais, comme les roches environnantes qui

caractérisent le gisement pour les minerais et les caractéristiques structurales de la

formation géologique locale. Donc, il est nécessaire de former ces mineurs à propos des

caractéristiques des roches et minerais qu’ils exploitent et de chercher ensemble les

meilleures méthodes d’exploitation pour améliorer l’ancienne.

II.3. Sur le plan économique

On doit penser à la facilitation des accès aux gisements par l’aménagement des

voies routières y menant. En plus, valoriser les ressources naturelles du sous-sol par leurs

traitements industriels locaux en faisant appel aux investisseurs étrangers ; développer

l’exploitation artisanale ; favoriser une zone de géotourisme dans le lieu des gisements et

enfin assurer la sécurité de la région.

54 | P a g e

CHAPITRE III : INTERETS

III.1. Intérêts pédagogiques et scientifiques

III.1.1. Intérêts pédagogiques

Comme Madagascar est un pays riche en sites géologiques exceptionnels et en

ressources naturelles (eau, réserves souterraines, gaz naturel, …) dont cette présente étude

sur la galène, principal minerai de plomb permettrait une meilleure articulation entre les

concepts géologiques enseignés et les expériences d’observations géologiques : la « réalité

de laboratoire » d’une part et la « réalité de terrain », d’autre part.

L’enseignement des sciences ne passe plus uniquement par la simple acquisition de

savoirs scientifiques figés, mais vise l’acquisition de capacités d’investigation

indispensables à l’expression de jugements éclairés nécessaires au citoyen d’aujourd’hui et

de demain, c'est-à-dire la maîtrise de « pratiques empiriques et théoriques », et bien sûr

aussi des dimensions expérientielles. Les enseignants font le constat de réelles difficultés

pour les apprenants à percevoir ou à construire les composantes spatiales et temporelles

d’objets géologiques.

Cette étude se propose de montrer l’influence des démarches d’observation et des

travaux de terrain sur l’appréhension des objets géologiques, en référence aux données de

la didactique des sciences et de la psychologie sensorielle.

Ce travail de mémoire peut constituer un bon support pédagogique pour les

Enseignants aussi que pour les élèves aux Lycées plus précisément concernant

l’enseignement et apprentissage du chapitre « Les principaux minerais malagasy ».

D’après l’enquête et expérimentation au Lycée, on a constaté quelques points

négatifs dans les fiches de préparation des Enseignants ; c’est grâce à ce présent mémoire

qu’on a pu corriger les recommandations. On peut l’utiliser aussi dans l’élaboration d’une

guide de sortie ou visite des carrières ou mines.

III.1.2. Intérêts scientifiques

A partir des travaux sur terrain, on a obtenu beaucoup d’informations géologiques

concernant Madagascar et surtout de notre zone d’étude dans le plan minéralogique, pétro-

structurale et surtout métallogénique. On peut élaborer une carte géologique du faciès

caractérisant la région.

Ce présent mémoire peut nous rendre la possibilité de retracer l’histoire géologique

de notre zone d’étude et aussi les origines des minéraux, roches et surtout les principaux

minerais présents dans la région ; ceux qui sont très important pour leurs exploitation.

III.2. Intérêts socio-économiques

L’activité minière à Madagascar est devenue un secteur clé de l’économie

malgache. Sa contribution au Produit Intérieur Brut (PIB) est de plus en plus importante. A

ce jour, le secteur minier attire de nombreux acteurs nationaux et internationaux

contribuant au renforcement du tissu économique malgache. L’activité minière est sujette à

différents enjeux.

55 | P a g e

III.2.1. Sur le plan légal et réglementaire

L’enjeu légal et réglementaire concerne les dispositions prises par l’Administration

Publique au niveau fiscal et légal. En ce qui concerne la Loi sur les Grands Investissements

Miniers (LGIM), le principal enjeu réside dans la stabilité offerte aux investisseurs,

indépendamment du changement de régime politique et au changement de gouvernement.

III.2.2. Sur le plan social

L’implication directe de la population locale dans l’exploitation des minerais joue un rôle

important dans leur mode de vie quotidienne car c’est une source de travail pour eux.

III.2.3. Sur le plan économique

L’implantation d’une exploitation minière favorise la création d’emplois directs et

la création d’activités périphériques nécessaires au projet minier, assurant ainsi le

développement d’un tissu économique autour de l’activité minière, à travers notamment la

création d’emplois indirects et induits.

III.2.4. Sur le plan environnemental

Le cadre environnemental est d’une importance capitale dans la mise en place

d’une exploitation minière. Le titulaire du projet doit respecter le cahier des charges établi

lors de l’Etude d’Impact Environnemental, ce qui traduit un engagement de l’investisseur

envers les autorités compétentes et les communautés concernées, en matière de respect de

l’environnement.

III.2.5. Sur le plan des infrastructures

Compte tenu de la dimension des unités de carrières minières, les exploitations

requièrent en général des sources d’énergie disponibles localement restent insuffisantes ou

inexistantes dans les zones d’exploitation minière, pour la majorité des cas. Les

investisseurs sont contraints dans ce cas de créer une source d’énergie qui leur est propre et

qui satisfait leur besoin. Le développement des projets miniers nécessite également des

infrastructures de transport, d’exportation, et d’hébergement.

CONCLUSION

56 | P a g e

CONCLUSION

Le gisement de galène de Vohimenakely Ambatofangehana se trouve dans les

marbres de la série SQC ; il se présente sous forme des veines et parfois des filons

concordants ou discordants à la foliation des marbres. Les faciès minéralisés sont formés

dans la partie basale par une zone à galène ; une zone mixte à galène-malachite constitue la

partie intermédiaire et la partie supérieure est une zone à malachite. L’assemblage

minéralogique du gisement est formé principalement de galène et d’autres minéraux

comme la malachite, la chalcopyrite, la calcite. De plus, l’analyse chimique des

échantillons de galènes montre la teneur en Pb qui varie de 54,12% à 55,04% et celle du

sulfure de teneur 32,63% à 33,32% qui qualifie que ces galènes sont des minerais de Pb.

Des analyses que nous avons entreprises sur les études, enquêtes sur terrain et

l’expérimentation en classe nous a fournies de près à des approches dans le monde des

exploitations des minerais à Madagascar ainsi que sur l’enseignement et l’apprentissage du

concept « principaux minerais malagasy », elles ont permis aussi de déceler la réalité de la

pédagogie de ce concept au Lycée. Dans un contexte général, la qualité de l’enseignement

de tous les chapitres en Géologie au niveau secondaire reste encore à améliorer. Réalité

montre que l’enseignement de ce chapitre au Lycée bien que fondé sur des points forts, il

souffre également de plusieurs points faibles. Ces derniers se transforment dans la majorité

des cas à de vrais obstacles dans l’enseignement et l’apprentissage du chapitre.

Les résultats obtenus lors des enquêtes nous permettent de souligner que

l’enseignement des principaux minerais malagasy nécessite une vraie démarche de réforme

de l’acte de l’enseignement/apprentissage du chapitre. Cette démarche de la reforme

éducative à mettre en œuvre donc devrait tenir comptes essentiellement les mesures

suivantes : réarrangement des tous les unités de Géologie au secondaire avec révision du

volume horaire alloué, analyses du curriculum spécialement pour le chapitre traitant,

adoption d’un contenu adéquat à la situation du pays, amélioration des méthodes

d’acquisition des connaissances chez les apprenants.

La réalisation de toutes ces mesures est basée aux acquis et aux compétences des

enseignants ; c’est pourquoi nous avons mené une approche par simulation de notre

proposition auprès des futurs enseignants de la matière à l’ENSA. L’analyse de

l’expérimentation s’est faite par une grille d’évaluation portant sur la validité des contenus

avec les objectifs, évaluations et sur leurs impacts dans le niveau de connaissances de ses

futurs enseignants. Par analyses des résultats de l’évaluation de la pratique, 62,50% des

enseignants en formation ont été d’accord avec la structuration des contenus proposés et

6,25% ont été en partie d’accord ; au contraire, 31,25% d’entre eux n’en ont pas été

d’accord en raison de la mal-formulation des objectifs pédagogiques du chapitre. De plus,

concernant les impacts de cette pratique chez eux, 25% des futurs enseignants affectés ont

acquis des nouvelles connaissances bien que les restes, 75% d’entre eux ont eu une

amélioration des ses connaissances pré-acquis. Après la simulation, 68,75% de ces futurs

enseignants en géologie ont affirmé leur capacité à expliquer la notion sur les minerais et

sa distinction avec les minéraux et les roches mais les restes en ont eu des difficultés à

cause de quelques complexités au sein de la proposition.

57 | P a g e

Tout ceci vérifie notre hypothèse affirmant qu’enseigner par une méthode

d’observation dans le monde des sciences de la Terre permettrait donc aux élèves, même

qu’aux enseignants de s’impliquer activement dans la structuration des savoirs ; ce qui

faciliterait l’acquisition des connaissances chez les apprenants.

Comme perspectives, les élèves malagasy devraient donc bénéficier

pédagogiquement des potentiels géologiques de son pays et aussi de la proposition dans

cette présente étude. Il s’agit donc de préparer une investigation des séances pratiques

auprès des élèves des Lycées en descendant sur terrain c’est-à-dire dans des régions à forts

potentiels miniers comme à Amoron’i Mania.

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE

58 | P a g e

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE

BIBLIOGRAPHIE :

1. Andriamamonjy, S. A., Andrianaivo, L., Razafimahatratra, D., Andriamifidisoa, M,

(2018). Caractéristiques du gisement de galène d’Ambatofangehana

Ambatofinandrahana Madagascar, 10p.

2. Andriamampihantona, M. J., (1984). Contribution à l’étude du complexe alcalin

d’Ambatofinandrahana et de ses minéralisations à Lanthanides (Région centrale de

Madagascar). Thèse de Doctorat. Université Joseph Fourier Grenoble I, 191p.

3. Beaudoin, G., (2006). Gîtologie et métallogénie. Manuel de cours. Géologie et

Génie Géologique. Faculté des Sciences et de Génie. Université Laval,

Québec, 116p.

4. Beaux, J. F., Fogelgesang, J. F., Agard, P., Boutin, V., (2011). Atlas de géologie et

pétrologie. Dunod. Paris, pp132-144.

5. Besairie, H., (1961). Les ressources minérales de Madagascar. Annales géologiques

de Madagascar. Fascicule n°XXX. Imprimerie Nationale. Antananarivo, 116p.

6. Besairie, H., (1966). Gisements minéraux de Madagascar. Annales géologiques de

Madagascar. Fascicule n° XXX. Imprimerie Nationale. Antananarivo, 437p.

7. Clair, G., (1963). Comptes rendus de la semaine géologique. Tananarive :

Imprimerie Nationale, 300p.

8. Collins, A. S., (2006). Madagascar and the amalgamation of Central Gondwana.

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9. Coppe, S., (2012). Démarche d’investigation et aspects temporel des processus

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10. De Landsheere, G., Bayer, E., (1969). Comment les maîtres enseignent ? Analyse

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11. Delor, C., Peter, S. G., Rabarimanana, M., Ralison, W., Theveniauth, Tucker, R.

D., (2012). Nouvelles cartes géologiques et Métallogénique de Madagascar à

l’échelle du millionième. PGRM, USGS. Exposition du 28-29 Juin 2012 au Carlton

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12. François, V., (2015). La démarche scientifique pour restaurer l’estime de Soi : Une

expérimentation adaptée en CLIS. Sciences de l’Homme et Société, pp11-12.

13. Genelot, M., (2016). La démarche d'investigation scientifique au CP : comment

l'enseignement des sciences peut-il favoriser le développement cognitif des élèves a

travers la mise en œuvre d'une démarche d'investigation scientifique ? Université de

Nantes, 45p.

14. Hottin, G., (1976). Présentation et essai d'interprétation du Précambrien de

Madagascar. Bulletin du Bureau des Recherches Géologiques et Minières, pp1-2,

pp251-289. 15. La Carbona, A. L., (2016). La démarche d’investigation en sciences à l’école

élémentaire : analyse comparative des finalités de l’enseignement des sciences et de

la place accordée à la d’marche d’investigation dans le programme de 2002 à ceux

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59 | P a g e

16. Lamarti, L., Ben-Bouziane, A., Akrim, H., Talbi, M., (2009). «La sortie de terrain :

quelle place et quel rôle dans une démarche scientifique ?». RADISMA, Numéro 4

(2009), http://www.radisma.info/document.php?id=702.

17. Leif. J., (1957). Pédagogie spéciale histoire et géographie. DELAGRAVE, PARIS,

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18. MEN, DERP, (2017). Atelier sur la réforme curriculaire au Lycée, 46p.

19. Ministère de l’éducation nationale, (2018). Sciences de la Vie et de la Terre, classe

de seconde. Antananarivo, p13.

20. Ministère de l’enseignement secondaire et de l’éducation de base, (1997). Programme

scolaire, classe de seconde, 1996-1997. Antananarivo, p143.

21. MOINE, B., (1974). Caractère de Sédimentation et du Métamorphisme des séries

précambriennes épizonales à catazonales du centre de Madagascar (région

d’Ambatofinandrahana). Thèse de Doctorat Es-Sciences Naturelles. Université de

Nancy, 298p.

22. Orange, D., (2003). Utilisation du temps et explications en sciences de la Terre par

les élèves de lycée : étude dans quelques problèmes géologiques. Thèse de doctorat

de l’Université de Nantes.

23. Peters, S. G., Bawiec, W. J., Sutphin, D. M., (2003). Pre-assessment of

Madagascar’s undiscovered non-fuel mineral resources : U.S. Geological Survey

Administrative Report, 159 p.

24. Rakotoarisoa, N. H., (2015). Intérêts pédagogiques des différentes carrières

géologiques aux environs d’Antananarivo en vue d’élaborer des guides de terrain

géologiques pour les enseignants du Lycée. Mémoire en vue d’obtention de

CAPEN, Filière Sciences Naturelles. Ecole Normale Supérieure Antananarivo, 77p.

25. Rakotoarison, T., Razafindrahaga, F., (1965). Evaluation finale du projet de

gouvernance des Ressources Minérales. Ministère de l’énergie et des mines, p53.

26. Ranjaniaina, T. F., (2015). Evaluation et mise à jour de l’enseignement de la

géologie de Madagascar en classe Terminale D. Mémoire en vue d’obtention de

CAPEN, Filière Sciences Naturelles. Ecole Normale Supérieure Antananarivo,

104p.

27. Rasoamanana, H. F., (2004). Contribution à l’étude petro-structurale du secteur

Nord de la région d’Ibity (Centre de Madagascar). Mémoire pour l’obtention d’un

Diplôme d’Etudes Approfondie (DEA) en Sciences de la Terre. Université

d’Antananarivo. Faculté des Sciences, Département des sciences de la Terre, 72p.

28. Rasso, K. K., (2017). Difficultés relatives à l’enseignement et apprentissage de la

géologie en classes secondaires qualifiantes. Cas de la délégation d’Inzegane Ait

Melloul, 294p.

29. Roig, J. Y., Tucker, R. D., Peters, S. G., Theveniaut, H., Delor, C., Rabarimanana,

M., Ralison, V., (2012). Nouvelles cartes géologique et métallogéniques de

Madagascar à l’échelle du millionième. Antananarivo, 28-29 juin 2012. PGRM,

23p.

30. Savaton, P., (2010). Les sciences de la Terre dans l’enseignement secondaire

français. Regard historique et épistémologique. Institut Universitaires de formation

des Maîtres. Université de Caen, 11p.

http://www.radisma.info/document.php?id=702

60 | P a g e

31. Tucker, R. D., Peters, S. G., Roig, J. Y., Theveniaut, H., Delor, C., (2012). Notice

explicative des cartes géologiques et métallogéniques de la République de

Madagascar à 1/1 000 000. Ministère des Mines, Antananarivo, République de

Madagascar, 263p

32. Uffery-Rochdi, C., (2011). Comment et pourquoi mettre en place un apprentissage

de la Démarche Scientifique dans l’enseignement d’exploration des Méthodes et

pratiques scientifiques. Mémoire de Master 2, Métiers de l’enseignement

« Mathématiques ». Université de La Réunion, pp13-40.

33. Walker, J. A., (2013). Le plomb, Ministère de l’énergie et des Mines du Nouveau

Brunswick, Division des minéraux et du pétrole, Profil des minéraux

commercialisables, no 10, 6p.

WEBOGRAPHIE :

1. [Web 1] : http://www.consulmada-th.org/about-madagascar/les-ressources-

naturelles

2. [Web 2] : http://www.geoforum.fr/topic/4923-gal%C3%A8ne-photo-de-cristaux-

de-ce-min%C3%A9ral/

3. [Web 3] : https://sciencetonnante.wordpress.com/2013/09/09/quelle-est-la-

meilleure-maniere-denseigner-a-des-eleves/

ANNEXES

ANNEXE I

QUESTIONNAIRES POUR LES ENSEIGNANTS

Ce questionnaire est anonyme, veuillez donner des réponses sincères s’il vous plaît.

Merci!

Contenu

1- Renseignements professionnels :

Sexe : Masculin Féminin

Age :

Nombre d’année de service :

Diplôme :

2- Lieu de formation professionnelle :

Faculté des sciences ENS Autres : ………………………

3- Orientation pendant la formation universitaire ou professionnelle :

Biologie Géologie SVT Autres : …………

4- Préférence d’enseignement dans la discipline SVT en classe de seconde :

Géologie Biologie Ecologie

5- Méthode de travail pour l’enseignement de SVT surtout la Géologie :

- Enseignement théorique (Cours)

- Enseignement théorique et pratique (Cours + TP et Sortie)

6- Utilisation des ressources pédagogiques :

- Ressources locales (livres, internet, planches murales, …)

- Ressources fournies/inventées par l’enseignant lui-même

- Pas de ressources utilisées

7- Pratique d’une sortie pédagogique (ou voyage d’étude) dans la géologie :

Oui Non

8- Evaluer votre maitrise de la géologie :

Maitrise parfaitement

Maitrise

Maitrise peu

Ne maitrise pas

9- Préférence entre les quatre chapitres de Géologie en classe de seconde

(pourquoi?)

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

10- Votre avis sur le chapitre « Les principaux minerais Malagasy » ? (Est-ce

possible de le mettre à jour ?)

- Très intéressant

- Intéressant

- Peu intéressant

- Pas intéressant

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

11- Problèmes et difficultés dans l’enseignement de ce chapitre :

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

12- Votre suggestion pour l’amélioration de l’enseignement de ce chapitre :

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

Merci de votre coopération !

ANNEXE II

FICHE DE PRÉPARATION

Discipline : SVT – GÉOLOGIE Date :

Chapitre : Les principaux minerais malagasy Classe : Seconde

Durée: 3 semaines de 4 heures

Objectif général : L’élève doit être capable de reconnaître les minerais comme étant des richesses qui jouent un rôle important dans

l’économie malagasy.

Pre- requis : Rappel sur : - La minéralogie

- La pétrographie

- La tectonique des plaques (classe de 4ème

)

- Les différents éléments chimiques

Bibliographie:

- BEAUDOIN. G, (2006). Gîtologie et métallogénie. Manuel de cours. Géologie et Génie Géologique. Faculté des Sciences et de

Génie. Université Laval, Québec, 116p.

- Educmad, Ministère de l’Enseignement Nationale

- ANDRIAMAMONJY. S. A et al., (2018). Caractéristiques du gisement de galène d’Ambatofangehana Ambatofinandrahana

Madagascar, 10p.

- NJARASOA. L. R, (2018). Caractérisation du gisement de galène d’Ambatofangehana-District d’Ambositra et sa contribution à

l’enseignement des principaux minerais malagasy au Lycée. Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de master II en formation

d’Enseignant des Sciences de la Vie et de la Terre. Ecole Normale Supérieure. Antananarivo, 60 p.

Tableau VI : Tableau de la fiche de préparation du chapitre «Les principaux minerais malagasy" au Lycée

TIMING OBJECTIFS

SPÉCIFIQUES CONTENUS STRATÉGIE SUPPORTS ÉVALUATION

4h

L’élève doit

être capable

de :

-Définir les

termes minerai,

métallogénie,

gisement

-Caractériser les

gisements

métallifères

1. Rappel sur les éléments chimiques, les

minéraux et les roches et quelques

définitions :

.Rappel du tableau périodique des éléments

chimiques, localisation sur le tableau des groupes

des métaux, semi-métaux et metalloïdes, les

minéraux, les roches.

. Notion d’un minerai

. Notion de la métallogénie

. Notion de la gîtologie

. Notion des gisements métallifères

2. Les différents types de gisement

métallifères :

. Les gisements reliés aux processus de l’activité

ignée : affiliation magmatique, pegmatitique,

hydrothermale et métasomatique (SKARN)

. Les gisements reliés à l’action des processus

superficiels : dépôts alluviaux (PLACERS),

dépôts résiduels et dépôts sédimentaires

- Construire le début de la

leçon par « question –

réponse préétablis ».

- Expliquer à l’aide d’un

schéma récapitulatif les

différents types de

gisements métallifères.

- Documents,

photographies et

données

scientifiques

- Echantillons de

minéraux, roches

et minerais

- Documents et

photographies

scientifiques

montrant les

différents

gisements

métallifères

- Faire des

prerequis/rappels, de ce

que les élèves savent pour

progresser

- Exercices d’observations

des échantillons

Exercices d’analyses des

données scientifiques

- Analyse d’une photo ou

schéma scientifique

6h

(2h par

exemple de

minerai)

-Expliquer

l’importance du

minerai étudié

-Caractériser le

minerai

-Faire

correspondre la

formation et la

localisation

-Connaître les

méthodes

Quelques exemples de minerais :

. Minerai de Nickel- Cobalt (Latérite)

. Minerai de Chrome (Chromite)

. Minerai de Titane (Ilménite)

. Minerais de Cuivre (Malachite)

. Minerai de Plomb (Galène)

. Minerais de Carbone (Graphite)

1- Etudes des minerais :

Choisir 3 exemples, en suivant le plan ci-après :

Caractéristiques

Origine et localisation

- Faire manipuler des

échantillons du minerai

ou observés des photos

- Echantillons de

minerais et photos

- Documents

scientifiques

- Exercices d’observation

et analyses des

échantillons géologiques

- Trouver les origines et

localisations des autres

minerais

Source : Auteur

d’extraction et

de traitement

-Connaître son

utilisation

-Se rendre

compte de

l’importance

économique

-Localiser sur

une carte de

Madagascar les

principaux

Extraction

Utilisation

Importance économique

2- Carte de Madagascar résumant la

localisation des minerais étudiés

- Visiter un chantier

d’extraction et de

traitement du minerai (ou

commenter des

documents)

- Faire inventorier

l’utilisation du minerai

- Étudier les variations de

la production et du prix

du minerai au cours des

années successives

- Commenter et

reproduire la répartition

du minerai à partir de la

carte de métallogénie de

Madagascar

- Documents

scientifiques

- Documents

scientifiques

- Documents

scientifiques

- Cartes de

Madagascar

- Chercher avec les élèves

les différentes méthodes

d’extraction et traitement

des minerais puis leurs

utilisations et importance

économique

- Indiquer sur la carte de

Madagascar les

localisations des minerais

étudiés

ANNEXE III

GRILLE D’EVALUATON DE LA SIMULATION

I. A propos de la séance

1. Selon vous, la proposition (Objectifs, Contenu/supports pédagogiques et

Evaluations) est-elle adéquate pour l’enseignement et apprentissage du

chapitre « principaux minerais malagasy » ?

OUI EN PARTIE NON

Justifiez votre réponse.

2. La proposition correspond-t-elle en une pédagogie active qui pourra

démontrer la réalité en géologie ?

OUI ENPARTIE NON


II. Impact de la simulation

1. D’après la simulation, quel est son impact sur votre connaissance ?

2. Après votre formation à l’ENS, serez-vous capable de bien expliquer aux

élèves la définition d’un « minerai » et sa distinction par rapport à une

« roche » et un « minéral » ?

OUI NON


III. Vos remarques ou suggestions

………………………………………………………………………………

Acquis des

nouvelles

connaissance

s

Amélioration

des

connaissances

pre-requis

Rien appris

ANNEXE IV

PLAN DE DESCRIPTION GEOLOGIQUE SUR TERRAIN

1. PLAN DE DETERMINATION D’UN MINERAL SUR TERRAIN :

Propriétés physiques et chimiques :

- Forme : automorphe, subautomorphe, amorphe

- Couleur : blanc, violet, bleu, vert, …

- Transparence : transparent, translucide et opaque

- Clivage : parfait et imparfait

- Cassure : conchoïdale et irrégulière

- Dureté : échelle de Mohs et outils simples (ongle, cuivre, verre et acier)

- Eclat : métallique et non métallique (adamantin, vitreux, soyeux, gras, mat)

- Magnétisme : aimant ou aiguille aimantée

- Action des acides : Acide chlorhydrique (HCl) dilué et effervescence

- Nom du minéral

2. PLAN DE DETERMINATION DES ROCHES MAGMATIQUES :

- Texture : massive ou équante

- Structure : grenue, microgrenue, microlitique ou vitreuse

- Gisement : plutonique, filonienne ou volcanique

- Composition minéralogique : minéraux cardinaux, essentiels et accessoires

- Couleur : hololeucocrate ; leucocrate ; mésocrate ; mélanocrate ;

holomélanocrate.

- Classification : famille de : granite, syénite, diorite, gabbro,…

- Nom de la roche

3. PLAN DE DETERMINATION DES ROCHES SEDIMENTAIRE

- Etat d’agrégation : meuble ou friable, consolidé ou cohérente

- Nature de ciment des roches consolidées : siliceuses, ferrifères, argileux, …

- Fragilité et malléabilité

- Dureté : non, peu ou traçant à l’ongle

- Couleur : rouge, jaune, …

- Solubilité à l’eau : très soluble, soluble ou non soluble

- Propriété chimique : effervescence avec l’acide

- Genèse : résiduelle, détritique, chimique, biologique

- Nom de la roche

4. PLAN DE DETERMINATION DES ROCHES METAMORPHIQUES

- Texture : schisteuse ou foliée (orienté ou non orienté)

- Granulométrie : à grain grossier, moyen ou fin

- Composition minéralogique : minéraux index et autres minéraux

- Zone d’intensité métamorphique : épizone, mésozone, catazone, et

ultrazone

- Séquence : para-dérivée et orthodérivée

- Séquence-para et roche initiale : pélitique (argile), arénacée (grès),

marneuse (marne), carbonatée (calcaire), carboné (biologique)

- Type de métamorphisme : contact, général, enfouissement et impact

météorite

- Nom de la roche

5. PLAN DE DETERMINATION DES STRUCTURES GEOLOGIQUES

Tout d’abord la forme de déformation (ductile ou fragile) ; si c’est une déformation

fragile, il s’agit d’une fracture (cassure, fentes, veines et failles, décrochement senestre ou

dextre). Mais si c’est une déformation ductile, ce sont les types de pli (droit, incliné ou

renversé, …) ou cisaillement. Ensuite, il faut mesurer la direction, le pendage et le sens de

pendage ; puis déterminer les types de plan (schistosité ou foliation, cassure ou diaclase,

faille, …), le type de droite (linéation minérale, …), l’axe de pli et les stries sur terrain.

ANNEXE V

LES GRANDES DIVISIONS DE L’ECHELLE STRATIGRAPHIQUE

Tableau VII : Les grandes divisions de l’échelle stratigraphique

Ere Age absolu en Ma. Système ou période

CE

NO

ZO

IQU

E

TE

RT

IAIR

E

0,01

1,65

23

65

Quaternaire

Néogène

Paléogène

ME

SO

ZO

IQU

E

SE

CO

ND

AIR

E 135

205

245

Crétacé

Jurassique

Trias

PA

LE

OZ

OIQ

UE

PR

IMA

IRE

295

360

410

435

500

540

Permien

Carbonifère

Dévonien

Silurien

Ordovicien

Cambrien

PR

EC

AM

BR

IEN

1000

1500

2500

3000

4550

Protérozoïque

Archéen

Auteur : NJARASOA Lovaniaina Rolland

Adresse : Logt 169 B Andranomanalina Centre Isotry - Tanà 101

Contact : 034 67 012 68

E-mail : [email protected]

Directeur du mémoire : Docteur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred

Nombre de pages : 60

Nombre de figures : 27

Nombre de tableaux : 07

Mots clés : gisement, galène, minerai, Ambatofangehana, plomb, enseignement, Lycée.




Le gisement de galène d’Ambatofangehana se localise dans les faciès carbonatés de la

série SQC au sous-domaine d’Itremo ; c’est une minéralisation en Plomb associée au

Cuivre, qui se présente sous forme des veines et filons de type skarn dans les marbres.

La teneur en Plomb varie de 54,12%-55,04%, ce qui vérifie son exploitabilité dans la

galène et qui prouve que cette dernière est un minerai de Plomb. D’ailleurs,

l’enseignement du concept des principaux minerais malagasy affronte de nombreuses

difficultés. Pour accéder aux raisons sous-jacentes à cette situation, des analyses sont

abordées sur les pratiques d’enseignement en géologie, dans le but d’identifier les

problèmes et obstacles dans la transmission des savoirs. Ainsi, nous avons élaboré une

proposition qui se rapporte à ces problèmes, qui a été testée auprès des futurs

enseignants en SVT de l’ENS. Comme objectif après la simulation, ils seront capables

d’enseigner ce chapitre en se débarrassant des méthodes dites classiques, en

promouvant cette proposition avec une méthode active basée sur l’observation de la

réalité en géologie. Comme résultats de l’évaluation de la pratique, 62,50% des

enseignants en formation ont été d’accord avec la structuration des contenus proposés,

6,25% ont été en partie d’accord ; au contraire, 31,25% n’en ont pas été d’accord en

raison de la mal-formulation des objectifs pédagogiques du chapitre. De plus, 25%

d’entre eux ont acquis des nouvelles connaissances bien que les restes, 75% ont eu une

amélioration des ses connaissances pré-acquis. Après la simulation, 68,75% de ces

futurs enseignants ont affirmé leur capacité à enseigner les minerais au Lycée mais les

restes en ont eu des difficultés à cause de quelques complexités au sein de la

proposition. Donc, notre proposition peut développer activement les apprenants dans

l’acquisition et la construction de ses savoirs.

RESUME