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,
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
ii | P a g e
MEMBRES DE JURY
PRESIDENT : Docteur RAKOTONDRATSIMBA Herivololona Mbola
Docteur en Biologie et Ecologie végétale
Maître de Conférences
Enseignant Chercheur à l’Ecole Normale Supérieure
JUGE : Docteur RAZAFIMAHATRATRA Dieudonné
Spécialiste en Métallogénie et Pédologie
Maître de Conférences
Enseignant Chercheur à l’Ecole Normale Supérieure
Université d’Antananarivo
RAPPORTEUR : Docteur ANDRIAMAMONJY Solofomampiely Alfred
Spécialiste en Pétrologie et Géologie Appliquée
Maître de Conférences
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).
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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).
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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
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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.
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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
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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
Source : Beaux et al., 2011
- 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
Source : Beaux et al., 2011
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
Source : Beaux et al., 2011
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
Source : Photo de l’auteur, 2017
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photo de l’auteur, 2018
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Photos de l’auteur, 2017
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
Source : Résultats d’enquêtes
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
Source : Résultats d’enquêtes
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
Réponses des enseignants Effectifs des enseignants Pourcentages
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
Réponses des enseignants Effectifs des enseignants Pourcentages
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
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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
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REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE
BIBLIOGRAPHIE :
1. Andriamamonjy, S. A., Andrianaivo, L., Razafimahatratra, D., Andriamifidisoa, M,
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2. Andriamampihantona, M. J., (1984). Contribution à l’étude du complexe alcalin
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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.
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9. Coppe, S., (2012). Démarche d’investigation et aspects temporel des processus
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l'enseignement des sciences peut-il favoriser le développement cognitif des élèves a
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59 | P a g e
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géologiques aux environs d’Antananarivo en vue d’élaborer des guides de terrain
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CAPEN, Filière Sciences Naturelles. Ecole Normale Supérieure Antananarivo, 77p.
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CAPEN, Filière Sciences Naturelles. Ecole Normale Supérieure Antananarivo,
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Diplôme d’Etudes Approfondie (DEA) en Sciences de la Terre. Université
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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
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29. Roig, J. Y., Tucker, R. D., Peters, S. G., Theveniaut, H., Delor, C., Rabarimanana,
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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.
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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
Justifiez votre réponse.
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
Justifiez votre réponse.
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.
CARACTERISATION DU GISEMENT DE GALENE D’AMBATOFANGEHANA-
DISTRICT D’AMBOSITRA ET SA CONTRIBUTION A L’ENSEIGNEMENT
DES PRINCIPAUX MINERAIS MALAGASY AU LYCEE
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