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Pérométallographie de la ceinture de roches vertes archéenne d'Aouéouat (Tasiast, nord de la Mauritanie)

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par Didi OULD MOCTAR
Université Sidi Mohamed Ben Abdellah - Master en geosciences et ressources minérales 2009
  

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I.3. Aperçu sur la géologie de la dorsale Réguibat

La dorsale Réguibat, partie septentrionale du craton ouest-africain, est une vaste boutonnière allongée SW-NE qui affleure pour l'essentiel en Mauritanie, au Maroc et en Algérie. Elle se situe entre les méridiens 3° et 16° Ouest d'une part et les parallèles 20° et 27° Nord d'autre part et couvre une zone de 1500 km de long sur 250 à 400 km de large. Elle est limitée, à l'Est par la chaîne mobile de l'Afrique centrale à l'Ouest elle est limitée par la chaîne des mauritanides et par le bassin côtier sénégalo-mauritanien. Au sud et au nord, elle s'ennoie sous la couverture sédimentaire des bassins de Taoudeni et de Tindouf respectivement.

Comme son équivalent méridional (dorsale de Léo), la dorsale Réguibat est formée en grande partie de terrains catazonaux plissés et de granites anté 1600 Ma. Elle se divise en deux grands domaines, où les âges varient entre 3,5 Ga et 1,6 Ga:

? un domaine Archéen à l'ouest et sud-ouest, qui regroupe les formations de TasiastOumabanna, Amsaga-Tiris et ghalaman, formé par un socle granito-gneissique affecté

par un métamorphisme catazonal ainsi que des ceintures de roches vertes et des quartzites ferrugineux (figure 3);

> un domaine Birimien (protérozoïque inférieur) relativement peu métamorphique, qui regroupe les régions de Karets, Yetti et Eglab., composé de ceintures volcanosédimentaires à formations ferrifères et de granitoïdes extrêmement variés, séparées par deux cortèges d'intrusions de granitoïdes recoupés par un épisode plutonique alcalin (figure 3).

I.4. l'Archéen da la dorsale Reguibat

L'Archéen est la période de temps âgée de 2,5 à 4 Ga, il s'agit d'un épisode d'intense activité magmatique pendant lequel presque 3/4 du volume de la croûte continentale à été extrait à partir du manteau. Les TTG (Tonalites-Trondhjemites-Granites), les ceintures des roches vertes et la tectonique verticale (sagduction) sont les caractéristiques majeures de l'Archéen.

Actuellement les gneiss du Canada datés à 4,0 Ga sont les roches terrestres les plus anciennes, parallèlement en Mauritanie les formations archéennes, où les âges peuvent atteindre 3,6 Ga (Chardon, 1996), sont les roches les plus anciennes dans le pays.

A l'exception des formations dunaires (d'Akchar et d'Azefal) au sud, des formations de la Kédia d'Idjil (d'âge protérozoïque inferieur) au nord et des terrains allochtones de la chaîne des Mauritanides à l'ouest, le domaine occidental de la dorsale Réguibat est quasiment constitué par les formations archéennes (Figure 3).

L'Archéen de la dorsale Réguibat, correspond à un socle formé essentiellement de granites, de gneiss et de ceintures de roches vertes. Il est affecté par un métamorphisme catazonal et une tectonique à dominante diapirique. L'ensemble est recoupé par des granites tardifs (2.6 Ga).

I.4.1. Lithostratigraphie

L'Archéen de la dorsale Réguibat peut être regroupé en trois grands domaines (Rocci et al., 1991):

> Le domaine Tasiast-Lebzenia-Oumabana caractérisé par les ceintures de roches vertes

et une structure en «mantled gneiss domes«, cette structure est bien visible dans la région de Tasiast. Il s'agit d'un socle granito-gneissique surmonté par un complexe volcanosédimentaire et par des quartzites ferrugineux. L'ensemble est souligné par des intrusions ultrabasiques et recoupé par des pegmatites béryllifères, plus récentes, datées de 2.8-2.6 Ga.

- Le domaine Amsaga-Tiris-Ouassat caractérisé par l'abondance de gneiss très

métamorphiques et par le développement des formations ferrifères (à magnétite) notamment au Tiris.

Les formations d'Amsaga, ont été définies par Blanchot (1953). Elles sont limitées au Sud par les Mauritanides panafricaines (600 Ma) et surmontées à l'Est par la succession sédimentaire protérozoïques d'Atar non déformées. Elles regroupent trois unités lithologiques majeures: i) des gneiss charnokitiques (Qtz+KF+Pl+Opx+Bt+-Cpx+-Amph); ii) des paragneiss qui correspondent à des leptynites et des métapélites (Qtz+KF+Pl+Crd+Grt+Sill=-Bt+-Graph); iii) des orthogneiss migmatitiques à composition de trondjhemite et de granodiorite (Qtz+KF+Pl+-Bt+-0px+-Cpx) non plissés et associés aux ceintures volcanoclastiques (Pl+Qtz+Amph+-0px+-Cpx+-Bt). Toutes ces formations ont été affectées par un métamorphisme granulitique. Les relations de phase dans les paragneïss et les calculs thermobarométriques indiquent un chemin PTt horaire avec des conditions paroxysmales correspondant à 800°C +-50°C et 5 +-1Kb. Les ages de 3 Ga obtenus sur les zircons sont interprétés comme correspondant aux âges des protolithes magmatiques des charnockites (Potrel, 1994). Des venues magmatiques tardives recoupent ces formations granulitiques. Elles correspondent aux granites de Touijenjert et aux gabbros de Iguilid d'age correspondant à 2.7 Ga (zircon et age modèle Sm-Nd) marquant la fin de l'épisode de métamorphisme de haut grade (Potrel, 1994 ; Potrel et al. 1996).

Plus au nord, les formations du Tiris sont constituées par la succession, de plus de 8 km, des gneiss à hypersthène et des leptynites à grenats avec des intercalations diverses de pyroxénoamphibolites, de cipolins et de gneiss à biotite. En position haute dans la succession, apparaît le faciès le plus caractéristique de la région: les quartzites à magnétite en bancs de 50 à 100 m d'épaisseur formant les gneiss ferrugineux qui apparaissent sur la figure 3.

Plus au Nord, séparée de l'unité de Tiris par la faille d'El Mdena (figure 3) affleure l'unité de l'Ouassat. Les gneiss et les leptynites sont les faciès majeurs comparables à ceux de Tiris avec, cependant, un plus grand développement des cipolins.

Au NE de l'Ouassat, la structure de l'unité de Sfariat (figure 3) est la plus remarquable. Contrairement à ce qu'on observe dans le Tiris, les quartzites à magnétite sont, dans cette unité, associées aux cipolins, aux leptynites et aux amphibolites. Elles dessinent des structures rectilignes d'orientation NW-SE. Ces formations allochtones (Bronner et al., 1992), sont jalonnées, au Nord, par des accidents qui ont rejoué en mouvements tangentiels et, au Sud, par des mylonites.

- Le domaine Ghallaman: Il s'agit d'un complexe de granitoïdes hétérogènes souvent

décrits comme des panneaux de gneiss orientés NNW-SSE. Les faciès les plus fréquents sont de l'ouest vers l'est: les gneiss et les leptynites, les micaschistes, ainsi que les amphibolites et les pyroxénites. Les quartzites ferrugineux sont totalement absents dans ce secteur. Les gneiss sont fréquemment à hyperstène, grenat, amphibole ou pyroxène. Plus à l'est, ont été décrits des gneiss à biotite et à muscovite, des amphibolites, des gneiss alumineux et des cipolins. Des niveaux de quartzites non ferrugineux s'intercalent dans ces séries de lithologie variée.

I.4.2. Le métamorphisme

L'Archéen du craton ouest-Africain et en particulier celui de la Mauritanie est métamorphique. On note cependant que l'intensité du métamorphisme diminue de l'ouest (faciès granulite / amphibolite de haut degré) vers l'est (faciès amphibolite). Le principal épisode de métamorphisme est suivi par une rétromorphose généralisée dans le faciès schiste vert.

Le stade catazonal est généralement le mieux exprimé, suivi successivement par un stade amphibolitique, puis un stade «schistes verts«, de façon plus ou moins continue. Les minéraux caractéristiques de ces trois stades sont les suivants (Bronner et al., 1992):

· Stade granulitique : Opx, Cpx, Fo, Grt, Bt, Sil, Kfs, Spn

· Stade amphibolitique : Hbl, Pl, Ep, Grt

· Stade «schites verts« : Ab, Chl, Tlc, Srp, Tr, Pmp

Une des caractéristiques les plus remarquables du métamorphisme catazonal de l'Archéen de la dorsale Réguibat, comme d'ailleurs de la plus part des formations archéennes du monde, est de présenter très peu de variations d'intensité sur des étendues considérables.

I.4.3. Tectonique:

Les déformations archéennes sont très intenses et varient d'une région à l'autre de la dorsale. Elles peuvent être regroupées en deux familles : les déformations archéennes précoces essentiellement plicatives et les déformations gravitaires de type diapirique qui caractérisent les unités de Tiris, Tasiast et Oum Abana.

I.4.3.1. Tectonique précoce:

Les principales phases tectoniques de cette déformation anté-gravitaire sont (Bronner et al., 1992)

Phase 1: Phase plicative développant une foliation généralisée. Elle est synchrone du métamorphisme principal et généralement parallèle à la stratification avec des rares plis synschisteux de type semblable. Cette foliation est reprise par toutes les phases tectoniques ultérieures.

Phase 2: phase plicative majeure de longueur d'onde centimétrique à kilométrique, caractérisée à l'affleurement par des plis à cannelures dans les quartzites ferrugineux, reprenant localement les plis isoclinaux post-schisteux dont les axes sont peu différents de ceux des plis de la phase 1.

Phase 3 : les plis associés à cette phase sont plus larges que ceux de phases 1 et 2, de longueur d'onde kilométrique à plurikilométrique, qui a pour effet de redresser les axes des plis de la phase 2.

Dans ces régions archéennes, la déformation est dominée par les plis kilométriques de la phase 2 qui représentent, à l'échelle de la carte, l'élément géométrique le plus constant.

I.4.3.2. Tectonique gravitaire de type diapirique

Il s'agit d'une tectonique verticale représenté par des dômes sphériques qui affectent les anticlinaux des phases précédentes.

Cette phase de déformation, où le moteur principal est le gradient de densité, est caractérisée par des mouvements verticaux ascendants entraînant la montée des dômes granito-gneissiques et l'enfoncement de formations ultrabasiques entre ces dômes, entraînant aussi la distension des structures et l'effacement des structures précédentes (plicatives). Cette déformation diapirique semble être suivie par des phases de déformation cassante extensive à l'origine de l'injection d'une grande partie de roches basiques d'âge essentiellement Protérozoïque inférieur.

Figure 3: Unités lithosratigraphiques de la dorsale Réguibat (modifiée d'après Bronner et al., 1992).

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