Bandes ratios

Cette méthode permet de réduire les effets de la topographie et d’augmenter le contraste entre les surfaces minérales (Bhilisse al, 2012). L’étude des bandes ratios consiste en la division du nombre digital (Digital number) dans une bande par le nombre digital d’une autre bande pour le même pixel (Amri et al,.2009). Cette méthode permet d’identifier les contours de certaines lithologies avec beaucoup de netteté (figure II.9). Les combinaisons des compositions colorées des bandes ratios adaptées pour la zone d’étude sont : [6/5, 4/5, 1/6]. Les plutons granitiques circonscrits non deformés apparaissent en multi-teinte (vert-brun- noir-jaune-rouge) et correspondent à des granites à deux micas sur la carte de Gset et Sonnet

(1960) (figure II.9b). Ceux en teinte rouge sont constitués de granites à biotite et des

leucogranites à biotite ou à muscovite d’après nos propres données de terrain (figure II.9c). Le contact concordant entre les métapelites en teinte brun-noir et les leucogranite à muscovite (alongement suivant le plan de la foliation) est clairement materialisé (figure II.9d). Ce leucogranite est cartographié comme une phyllade d’apès Gset et Sonet (1960).

51 Figure II.9: a) Composition colorée des bandes ratios [6/5, 4/5, 1/6] ;b) contour géologique d’un corps granitique circonscrit et intrusif dans les métapelites de Rey ;c) contour de granite à biotite ; d) contour et contact entre un quartzite micacé et un granite déformé.

Les images obtenues par l’analyse en composantes principales et la composition colorée permettent de discriminer les structures de déformation caractérisant la partie méridionale du Ouaddaï. On met en évidence les traces de foliation S0/S1-2, marquées par une alternance

de niveaux métapelitique et quartzique (figure II.10). La foliation S0/S1-2 est affectées par des

plis P2 à plan axiaux subverticaux, faiblement à fortement inclinés vers le NNE ou le NE et des

plis P3 droits à légèrements deversés vers le NE, associés au développement de la schistosité

52 Figure II.10: Discrimination structurale issue des images satellites. a) Composition colorée RGB en utilisant les combinaisons de bandes 7/5/1 ; b) composition colorée RGB de ACP1, ACP2 et ACP3 ; c, d, e et f) zoom sur la foliation S0/1-2 marquée par de niveaux de métapelitique,

quartzitique et gréseux. Cette foliation est affectée par des plis isoclinaux P2 d’axes plongeants

légèrement vers le NNE ou le NE et des plis droits deversés P3 d’axes plongeants légèrement

53 D. Filtres directionnels

L’application des filtres directionnels permet de faire ressortir ou masquer des caractéristiques spécifiques d’une image en se basant sur leur fréquence liée à la texture

(Himyari et al., 2002 ;Djemai et al., 2009; Guergour et Amri, 2009; Kouamé et al., 2009). Cette

technique est conçue pour modifier la valeur des pixels d’une image, dans le but d’améliorer son aspect ; c’est-à-dire créer une nouvelle image en se servant des valeurs des pixels de l’image d’origine. L’objectif de ce travail est de déterminer les linéaments ayant une signification géologique tels que les contours lithologiques, les dykes, les filons, les traces des foliations, ou encore les failles. J’ai appliqué pour ce traitement, le filtre de Sobel avec un gradient de dimension 7×7 (les matrices d’application sont présentées dans le tableau II.3) à la bande ACP1, qui comprend le maximum de l’information. Ces images traitées dans le logiciel Envi, seront ensuite exportées dans le logiciel de système d’information géographique QGIS pour la digitalisation des linéaments et leur extraction.

Tableau II.3 : Matrices de filtres Sobel et gradient.

1 1 1 2 1 1 1 -1 -1 -1 0 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 -1 -1 -2 0 2 1 1 1 2 3 4 3 2 1 -1 -2 -3 0 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 -2 -3 -4 0 4 3 2 -1 -2 -3 -4 -3 -2 -1 -1 -2 -3 0 3 2 1 -1 -1 -2 -3 -2 -1 -1 -1 -1 -2 0 2 1 1 -1 -1 -1 -2 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 1 1 1

Filtre Sobel de direction N-S Filtre Sobel de direction E-W

0 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 0 -1 0 2 2 2 3 1 1 3 2 2 2 0 -1 -1 -2 0 3 4 2 1 1 2 4 3 0 -2 -1 -1 -2 -3 0 3 2 1 1 2 3 0 -3 -2 -1 -1 -2 -4 -3 0 2 1 1 2 0 -3 -4 -2 -1 -1 -3 -2 -2 -2 0 1 1 0 -2 -2 -2 -3 -1 -2 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -2

54 Figure II.11: Image issue de filtres directionnel de Sobel.

Afin de déterminer les discontinuités linéaires de la partie méridionale du Ouaddaï, j’ai utilisé le filtre directionnel de Sobel (0°, 45°, 90°, 135°) avec un masque de convolution de 7 × 7 sur la bande 1 de landsat-8 (figure II.11). Cette analyse permet de mettre en évidence plusieurs linéaments (figuere II.12-13) dont les principaux sont représentées par (i) les directions dominante N30-50; (ii) les directions N160-180 et N120-140 correspondent à des maximas secondaires. L’analyse des trajectoires de foliation permet de confirmer les structures de déformation mises en évidence par la composition colorée et l’analyse en composantes principales (figure II.14).

55 Figure II.12: Image issue de filtre directionnel de Sobel. Les linéaments (en rouge) sont tracés manuellement et correspondent en grande partie aux réseaux hydrographiques (ligne bleue), aux fractures et aux contacts entre les lithologies.

56 Figure II.13: Carte linéamentaire de la partie méridionale du massif du Ouaddaï issue des filtres directionnels de Sobel. La direction NE-SW est dominante, et les directions N-S et NW- SE correspondent à des maximas secondaires.

Figure II.14: Extraction des trajectoires de foliation issues des images en composition colorée, de l’analyse en composante principale, des ratios et des filtres directionnels. Cette carte met en évidence une foliation S0/1-2 dont l’azimut de direction se situe entre le NNE et NE. Cette

foliation est associée à des plis P1-2 isoclinaux et des plis P3 asymétriques droits, à plans axiaux

57 Synthèse

Le résultat issu du traitement d’image satellite landsat-8 a été très bénéfique à la cartographie lithostructurale de la partie méridionale du massif du Ouaddaï. L’analyse en composantes principales ACP, la composition colorée RGB et les bandes ratios ont permis de mettre en évidence plusieurs types lithologiques, leurs contours et leurs contacts mutuels (exemple de métapelite, quartzite et des granitoïdes circonscrits ou concordant). A ces différentes techniques de traitement, s’ajoutent les filtres directionnels dont les résultats permettent d’extraire les linéaments et des trajectoires de foliation. Cette approche permet de distinguer une foliation S0/S1-2 de direction principale NE-SW. Cette foliation comprend des

plis isoclinaux P1 dont quelques terminaisons sont identifiées à l’échelle régionale qui sont repris par des plis P2 homoaxiaux aux plis P1 (figure II.10). La superposition des plis P1 et P2

résulte en des figures d’interférences en crochet (figure II.10). La foliation composite S0/S1-2

est plissée par des plis droits P3 avec le développement d’une schistosité S3 en position de

plan axial. Les linéaments (réseaux hydrographique, contacts lithologiques, filons et fractures) présentent de directions variées mais avec une dominante NE-SW et des maximas secondaires de directions N-S et NW-SE.

58 CHAPITRE III :