Petrologie des granitoides de Bitkine et ses environs( massif central tchadien)

UNIVERSITÉ DE NGAOUNDERE FACULTÉ DES SCIENCES DÉPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE B.P. 454 Ngaoundéré

THE UNIVERSITY OF NGAOUNDERE FACULTY OF SCIENCE DEPARTMENT OF EARTH SCIENCES P.O.Box. 454 Ngaoundere

Mémoire de Master en Géosciences et Environnement Option : Cartographie, Géochimie et Métallogénie

PETROLOGIE DES GRANITOÏDES DE BITKINE ET SES ENVIRONS (MASSIF CENTRAL TCHADIEN).

Par :

ASBAGUI BATMO

Licencié ès Sciences de la Terre Matricule : 07L107FS

N°

Présenté et soutenu publiquement le 20 septembre 2013 devant le Jury composé de :

Pr BITOM OYONO Dieudonné Lucien Université de Ngaoundéré Président

Pr NGOUNOUNO Ismaïla Université de Ngaoundéré Rapporteur

Dr GANWA Alembert Alexandre Université de Ngaoundéré Examinateur

Année académique : 2011-2012

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Mémoire de master C.G.M rédigé par : ASBAGUI BATMO 07L107FS i

A ma grand-mère maternelle BANA Madeleine
A mon père BATMO KAGTOUIN
A ma mère MAÏFEGUE OUSMANE
A ma tante MAÏKIDA OUSMANE
A mon petit frère AYAM BATMO
A mes petites soeurs : KOSSENDA, FALDA, TOKNDE, RISKA, ASSITA

Mémoire de master C.G.M rédigé par : ASBAGUI BATMO 07L107FS ii

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Remerciements

Je pense à toutes ces années ; les cinq dernières années que j'ai eu à passer à Ngaoundéré. Il y'a eu des hauts et des bas, aujourd'hui il est temps pour moi de faire une rétrospective et en guise de reconnaissance, pour exprimer entre les lignes qui suivent ma sincère gratitude à tous ceux et celles qui ont contribué à l'aboutissement de ce travail.

Ce n'est pas fini tant que Dieu n'a pas dit que c'est fini. Pour commencer je remercie le Dieu Tout-Puissant de m'avoir accordé le souffle, de m'avoir armé de courage pour surmonter les obstacles, et les circonstances de la vie.

Je pense à mon encadreur le Pr Ngounouno Ismaïla, Directeur de l'Ecole de Géologie et Exploitation Minière(EGEM), qui a accepté de diriger ce travail jusqu'à l'aboutissement malgré ses lourdes occupations administratives et académiques. Je voudrais qu'il retrouve au bout de mon stylo l'expression de ma reconnaissance.

Je pense au Doyen de la Faculté des Sciences et Chef de Département des Sciences de la Terre, Pr Bitom Oyono Dieudonné Lucien pour les enseignements.

Merci, à tous les enseignants qui m'ont bercé durant les cinq années que j'ai passé au Département des Sciences de la Terre : Pr Tchaméni Rigobert, Pr Ngounou Ngatcha Benjamin, Pr Nguetnkam Jean Pierre, Dr Ganwa Alembert Alexandre, Dr Nkouandou Oumarou Farouk, M Ekengélé Nga Léopold, M Balla Ondoa Augustin Désiré, Mlle Ntsama Atangana Jacqueline, Mme Bitom née Mamdem Lionnelle, Mlle Yamgouot Fadimatou, sans oublier tous enseignants et les personnels de la Faculté des Sciences et les missionnaires venant d'autes Facultés sont aussi remerciés. Vous m'avez permis, par votre rigueur intellectuelle lors des enseignements, à avoir beaucoup d'engouement et d'être déterminé dans l'exercice du travail scientifique qui m'a été confié.

Je ne saurais finir sans dire merci à Dr Mbowou Isaac Bertrand qui a suivi de près l'évolution du travail, suggestion après suggestion, conseils après conseils. Je ne trouve pas de vrais mots pour exprimer mes remerciements dans cette page, encore une fois merci.

Lagmet Claudial Amane, merci pour avoir contribué à la formulation du thème et pour vos conseils et assistance.

Je saisis cette occasion pour remercier les camarades de promotion, dont leurs collaborations n'ont été que bénéfique dans l'aboutissement de ce mémoire. Je pense à Djerossem Nenadji Felix, Bayanbé Gaoussa, Boukar Alhadji, Mahamat Nour, Balmatna

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Yicke, Fidel Kode, Awalou Boubakary, Yaboki Elisabeth, Ndeweye Fideline, Haman Didier, Ranlina Ketem, Iwoudam Edmond, Masrabaye M'bairo Nicaise.

Je remercie Naïmou Seguem, pour sa contribution matérielle et morale dans la réalisation de ce mémoire.

Je remercie mes ainés du département des Sciences de la Terre, Abdel-aziz, Yangda, Nvondo, Kamgang, pour leurs conseils bénéfiques.

Merci aux personnels du CNAR Tchad (Centre national d'Appui à la Recherche) pour l'hospitalité au sein de leur institution qui a servi à la collecte des informations bibliographiques et pour les cartes mises à notre disposition.

Mes remerciements vont à l'endroit des personnels de MIPROMALO (Mission pour la promotion des matériaux locaux) de Yaoundé, pour les analyses géochimiques.

J'adresse également mes remerciements aux personnels de l'IRGM de Yaoundé (Institut de Recherche Géologique et Minière) pour la confection des lames minces.

Merci à Serge Djimta et Bétaromgoto Zakary pour les matériels des travaux de terrains.

Je remercie Naïro Kaïna pour avoir été en ma compagnie durant mes travaux terrain et d'avoir servi de guide.

A Abdelaziz César Kassiré de m'avoir hébergé lors de mon séjour à Yaoundé pour les analyses géochimiques, Merci à Böa Sagnande R. d'avoir expédié mes lames minces depuis Yaoundé.

Merci à la famille Kaïna dont l'hospitalité a rendu agréable mon séjour à Bitkine.

J'ai été profondément touché par le soutien et l'encouragement de mes amis à l'instar de Felyang H., Atié A., Allarassem L., Béléta C., Issaka A., Mbaïtelndoua G., Dohvelto T., Samadingar M., Kaïmon T., Théophile K., Tchawa G., Djimo A., Koleang M., Kowé B., Ngaro M., Djik-Djak D., Syri G., Sylvain N., Severin K., Toulné H., Yassa R., Doctor H.

Je remercie Rimhoudal N., pour ses conseils et encouragements.

Mes remerciements vont à l'endroit de mes oncles, tantes et cousins qui ont toujours su m'encourager et m'assister dans les études.

Merci à tous ceux que je n'ai pas pu citer, qui de près ou de loin ont contribué à l'aboutissement de ce mémoire.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Table des matières

TITRES PAGES

Dédicace i

Remerciement ii

Table de matières iv

Liste des abréviations vii

Liste des figures et tableau viii

Liste des photos x

Liste des annexes xii

Résumé xiii

abstract xiv

Chapitre 1 : Introduction générale

1.1. Introduction 1

1.2. Localisation de la zone d'étude 3

1.3. Travaux antérieurs 4

1.4. Cadre géologique 5

1.4.1. Le massif du Tibesti 7

1.4.2. Le Mayo Kebbi 7

1.4.3. Massif de Yadé 10

1.4.4. Le massif du Ouaddaï 11

1.4.5. Le Massif Central tchadien ou Massif du Guera 11

1.5. Problématique 12

1.6. Objectifs 13

1.6.1. Objectif principal 13

1.6.2. Objectifs spécifiques 13

1.7. Méthodologie de travail 13

1.7.1. Les travaux préliminaires 13

1.7.2. Les travaux de terrain 14

1.7.3. Les travaux de laboratoire 14

1.8. Les matériels utilisés 15

Chapitre 2 : Observations de terrains et étude pétrographique

2.1. Morphologie du massif 16

2.1.1. Les dômes granitiques d'Abtouyour et ses environs 16

2.1.2. Les dômes granitiques du Mont Guera et ses environs 17

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

2.2. Etude pétrographique 20

2.2.1. Aspect macroscopique 20

2.2.1.1. Les formations métamorphiques(Orthogneiss) 20

2.2.1.2. Les formations magmatiques 21

2.2.1.2.1. Les granites 21

a) Granites porphyroïdes 21

b) Granites à biotite et amphibole 22

c) Les leucogranites 23

d) diorite et Granodiorite 24

2.2.1.2.2. Les enclaves basaltiques 25

2.2.1.2.3. Les roches filoniennes 26

a) Les filons aplitiques 26

b) Les filons pegmatitiques 26

c) Les filons de quartz 28

2.2.2. Aspect microscopique 28

2.3. Conclusion à l'étude morphologique et pétrographique 35

Chapitre 3 : Structurale des fracturations

3. Structurale des fracturations 39

3.1. Les venues filoniennes 39

3.2. Les diaclases 42

3.4. Conclusion à la structurale des fracturations 44

Chapitre 4 : étude géochimique

4. Etude géochimique 45

4.1.Caractères généraux 45

4.1.1. Les éléments majeurs 45

4.1.2. Éléments en traces 45

4.2. Classification 45

4.3. Caractères géochimiques 47

4.4. Evolution géochimique 48

4.4.1. Eléments majeurs 48

4.4.2. Éléments en traces 49

4.5. Conclusion à l'étude géochimique 52

Chapitre 5 : discussion et interprétation

5. Discussion et interprétation 54

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

5.1. Les données pétrographiques et des fracturations 54

5.2. Les données géochimiques 55

Conclusion générale et perspectives 58

Références bibliographiques 60

Annexes 65

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Liste des abréviations

Pétrographie

Amp amphibole

Bt biotite

Px pyroxène
Qtz quartz

Pl plagioclase
Hbl hornblende

Sp sphène

Chl chlorite

Alb albite

Mus muscovite

Mic microcline

Ap apatite

Calc calcite

Or orthose

Zr zircon

Fk feldspath

Ox oxyde

Ref référence

LPA lumière polarisée et analysée

LPNA lumière polarisée non analysée

Géochimie

V Vanadium

Ni Nickel
Rb Rubidium

Cu Cuivre

K Potassium

Sr strontium

Zr zirconium

LILE Large Ion Lithospherique Element HREE (High Rare Earth Element) : Terres rares lourdes

LREE (Light Rare Earth Element): Terres rares légères

HFSE: Eléments à fort potential ionique REE Rare Earth Element

ppm partie par million

Autres abréviations

CPAC Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale

Ma million d'années

Vs Versus

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Liste de figures et tableaux

TITRES PAGES

Figure 1 : Carte du Tchad localisant la zone d'étude 3

Figure 2 : Carte topographique du secteur d'étude 4

Figure 3 : Esquisse géologique de la chaîne panafricaine montrant la zone d'étude. 6

Figure 4 : Carte géologique du Tchad présentant les formations précambriennes 6

Figure 5 : Profils topographiques dans la zone d'étude 19

Figure 6 : Image satellite montrant la position des échantillons prélevés 20

Figure 7 : Esquisse géologique de la zone d'étude 37

Tableau I : Récapitulatif des ensembles pétrographiques et leurs assemblages minéralogiques

38

Figure 8 : Rosace de distribution de directions des filons d'Abtouyour : a-) filons

pegmatitiques ; b-) filons aplitiques .40

Figure 9 : Rosaces de distribution de directions : a-) filons aplitiques du Mont Guera et Hadjer

Marfaine ; b-) Filons au Nord de Bitkine. 41

Figure 10 : Rosace de synthèse de directions des filons de la zone d'étude. 41

Figure 11 : Rosaces de directions : a-) diaclases d'Abtouyour ; b-) diaclases au Mont Guera et

Hadjer Marfaine ; c-) diaclases au Nord de Bitkine. 43

Figure 12 : Rosace de synthèse de directions des diaclases de la zone d'étude 43

Figure 13 : Carte linéamentaire de la zone d'étude 44

Figure 14 : Diagramme TAS (Le Bas et al, 1992) de classification des roches plutoniques

montrant la position des échantillons étudiés 46

Figure 15 : Diagranmme de division en suites de roches alcalines et subalcalines (Winter,

2001) 46

Figure 16 : Diagramme K2O=f(SiO2) de Rickwood(1989) montrant la position des

échantillons ..... 47

Figure 17 : Diagramme Al2O3/ (CaO+Na2O+K2O) pourcentage molaire vs SiO2 % en poids

Maniar et Piccoli., 1989 et de Chappell et White(1974). 48

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Figure 18 : Diagramme de Harker montrant l'évolution des éléments majeurs en fonction de

SiO2 49

Figure 19 : Diagramme de Harker montrant la variation des éléments en traces en fonction de

SiO2. . 50

Figure 20 : Diagramme Sr / (Rb/Sr) montrant la relation génétique entre les roches. 51

Figure 21 : Diagramme Sr/Ba des faciès analysés 51

Figure 22 : Diagramme Rb Vs SiO2 (d'après Pearce et al. (1984). 52

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Mémoire de master C.G.M rédigé par : ASBAGUI BATMO 07L107FS x

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Liste des photos

TITRES PAGES

Photo 1 : Dôme granitique du Mont Abtouyour 16

Photo 2 : Mode d'affleurement de granites dans la localité de (1)-Béréte et à (2)-Mataya 17

Photo 3 : Dôme granitique du Mont Guera 18

Photo 4 : (1) Affleurement des petits massifs de la localité d'Arangha ; (2)- Boules et blocs de

granites affleurant dans la localité de Malé 18

Photo 5 : Orthogneiss à l'affleurement et son échantillon . 21

Photo 6 : (1) Affleurement de granite porphyroïde à Abtouyour ; (2) Echantillon montrant les

mégacristaux de feldspath 22

Photo 7 : (1) Affleurement de granite à biotite et amphibole dans la localité de Sara Kenga ;

(2) échantillon du granite à biotite et amphibole 22

Photo 8 : Affleurement des leucogranites en boules et blocs 23

Photo 9 : Echantillon de leucogranite (1) à grain grossiers, (2) à grain moyen 23

Photo 10 : Affleurement de diorite en contact avec la granodiorite recoupées par un filon

pegmatitique au Mont Guera 24

Photo 11 : Echantillon de (1) diorite, (2) granodiorite 25

Photo 12 : Enclave de roche basaltique observée dans les granites à biotite et amphibole et son

échantillon 25

Photo 13 : Filons aplitiques recoupant :(1) les granites porphyroïdes à Abtouyour ; (2) la

diorite à Doli 26
Photo 14 : (1) Pegmatite recoupant les granites porphyroïdes à Abtouyour ; (2) Pegmatite

quatrzo-feldspathique observé dans la diorite au Mont Guera 27

Photo 15 : Filon de quartz observé au village Sara Kenga 28

Photo 16 : Lame mince AR1 montrant la texture granoblastique à granonématoblastique

d'orthogneiss en LPA 29

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Photo 17 : Lame mince AB7 : (1) montrant la texture grenue porphyroïde en LPNA, (2)

montrant le plagioclase maclé et la muscovite LPA 30
Photo 18 : Lame mince SK1 en LPNA et LPA montrant le microcline avec la macle péricline

en texture grenue normale 31

Photo 19 : Lame MAT1 en LPA montrant les macles de l'albite en texture grenue 32

Photo 20 : (1)- Echantillon de pegmatite à biotite et muscovite ; (2)- Lame mince MA1

montrant la texture grossièrement grenue 33

Photo 21 : (1)- Echantillon d'aplite à biotite et muscovite ; (2)- Lame mince AB4 montrant la

texture grenue à grains fins en LPA 33

Photo 22 : Lame mince MG6 montrant la texture grenue de la granodiorite en LPA 34

Photo 23 : (1)- Echantillon de diorite ; (2)- Lame mince MG10 montrant la texture grenue de

la diorite en LPA 35

Photo 24 : a- Filon pegmatitique au Mont Guera, b- Filon pegmatitique à Abtouyour, . 39

Photo 25: a- Filon de quartz à Arangha ; b- Filon aplitique au Mont Guera ; c- filon aplitique

observé au Mont Abtouyour 40

Photo 26 : Diaclases observées à Béréte, b-diaclases observées à Abtouyour 42

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Liste des annexes

TITRE	PAGES
Tableau II : Coordonnées des échantillons de roches dans la zone d'étude	65
Tableau III : Mesures des directions des filons	66
Tableau IV : Mesures des directions des diaclases d'Abtouyour	.67
Tableau V : Mesures des directions des diaclases au Nord de Bitkine	68
Tableau VI : Mesures des directions des diaclases au Mont Guera	..68
Tableau VII : Eléments majeurs en (% en poids)	69
Tableau VIII : Eléments en traces (en ppm)	69
Tableau IX : K2O+Na2O et K2O/Na2O des échantillons analysés	70
Tableau X : A/CNK des échantillons analysés	70

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Résumé

Le massif de Bitkine et ses environs (secteur Nord-Ouest du Massif Central tchadien) constituent un socle d'âge panafricain (550 Ma). Il appartient à la partie Nord de la Chaîne Panafricaine d'Afrique centrale. Ce massif se présente sous forme de dôme et de plutons allongés NNE-SSW. Il comprend l'orthogneiss, les leucogranites à deux micas, les granites porphyroïdes à biotite et amphibole, la diorite et la granodiorite. Ces ensembles renferment des enclaves de roches basaltiques et sont recoupées par des filons d'aplites, de pegmatites et de quarz. Les études pétrographiques et géochimiques montrent que la différenciation des granitoïdes s'explique par la cristallisation fractionnée de l'amphibole, biotite, muscovite, feldspath et les oxydes. Les roches étudiées sont intermédiaires à hypersiliceuses avec des teneurs en SiO2 comprise entre 58,3 et 73,2%. Les leucogranites de la zone d'étude sont sub-alcalins avec des teneurs en potassium élevées (4--8 %) et sont de type-I et faiblement peralumineux avec les rapports A/CNK qui varient entre 1 et 1,08. Ces caractéristiques sont compatibles d'une part avec celles des granitoïdes d'origine crustale et d'autre part d'un contexte géodynamique de collision continentale. La diorite et les enclaves de roches basaltiques sont metalumineux avec A/CNK compris entre 0,79 et 0,91 et présentent les caractéristiques des roches de zone de subduction. La mise en place des granitoïdes du secteur d'étude s'accompagne d'une déformation cassante qui a mis en place des failles et des diaclases dont certaines sont colmatées par des liquides magmatiques (aplites, pegmatites et quartz). Les données pétrographiques, géochimiques et structurales suggèrent que le Nord-Ouest du massif Kenga est une ancienne zone de subduction suivi par la mise en place des roches dans un domaine continental en cisaillement.

Mots clés : Chaine Panafricaine d'Afrique Centrale, Massif Central Tchadien, zone de collision, leucogranites, pétrographie, fracturations, géochimie.

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Abstract

Bitkine area massif (Northwest sector of Central Chad Massif) is of Pan-African age (550 Ma). It belongs to the northern area of the Central African Orogenic Belt. This massif is in the form of a dome and elongated NNE-SSW plutons. It includes orthogneiss, two-mica leucogranites, the porphyroïd granite with biotite and amphibole, diorite and granodiorite. These sets contain enclaves of basaltic rocks and are recut by dykes of aplites, pegmatite and quartz. Petrographic and geochemical studies show that the differentiation of granitoids can be explained by fractional crystallization of amphibole, biotite, muscovite, feldspar, and oxides. The studied rocks are intermediate to hypersiliceuses with SiO2 contents between 58.3 and 73.2 %. The leucogranites of the zone of study are sub-alkaline with high levels (4--8 %) of potassium and are type I and weakly peraluminous with reports A / CNK between 1 and 1.08. These characteristics are consistent with those from a granitoid crustal origin and secondly a geodynamic context of continental collision. Diorite and the enclaves of basaltic rocks are metaluminous with A / CNK between 0.79 and 0.91 and have the characteristics of rocks subduction zone. She is accompanied by brittle deformation to set up faults and joints, some of which are clogged by magmatic fluids. The put in place of granitoids of the study area is associated with brittle deformation introduced faults and joints, some of which are sealed by magmatic fluids (aplites, pegmatites and quartz). Petrographic, geochemical and structural data suggest that the Northwest massive Kenga is an ancient subduction zone followed by the put in place of a continental rocks in the shear field.

Keywords: Central African Orogenic Belt, Central Chad massif, collision zone, leucogranites, petrography, facturations and geochemistry.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

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1.1. Introduction

Le Tchad appartient à la Chaine Panafricaine d'Africaine et est constitué des massifs de roches cristallines. On distingue trois massifs montagneux. : Le plateau du Ouaddaï (altitude : 1000 m) à l'Est à la frontière avec le soudan ; le Massif Central (massif du Guera) situé au centre de la cuvette tchadienne culmine au Mont Guera à 1613 m et au Mont Abtouyour à 899 m, qui surplombent les formations sédimentaires de la cuvette tchadienne ; le massif du Tibesti au Nord dont plusieurs sommets dépassent 3000 m et dont le pic est atteint à l'Emi Koussi à 3415 m.

Notre zone d'étude (région de Bitkine et ses environs) représente le secteur Nord Ouest du Massif Central tchadien. Le socle de cette région est d'âge précambrien et appartient à la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale (« Central African Orogenic Belt » ; Bessoles et Tromppette, 1980). Les granites constituent plus de la moitié du massif (Schneider et Wolff, 1992) et sont associés aux roches métamorphiques et volcaniques.

Le présent travail consacré à la « pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien) », nous permettra de comprendre l'origine et le mode de mise en place de ces roches dans la dite localité.

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

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Ce mémoire comprend cinq chapitres :

Le chapitre 1 consacré à l`Introduction générale'. Il concerne la localisation de la zone d'étude et présente un aperçu sommaire du contexte géologique du Tchad ;

Le chapitre 2 `Observations de terrain et étude pétrographique' porte sur la description morphologique de la zone d'étude d'une manière générale, la présentation de son mode d'affleurement et l'étude pétrographique (aspects macroscopiques et microscopiques) ;

Le chapitre 3 `structurale des fracturations' ; il est question de décrire et de classer les éléments structuraux suivant les différentes phases de déformation ;

Le chapitre 4 `Etude géochimique', ` porte sur la caractérisation chimiques des ensembles pétrographiques ;

Le chapitre 5 est consacré à la `Discussion et interprétation', des résultats obtenus ; Enfin une conclusion générale présente de façon synthétique les différents résultats obtenus et les perspectives.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

1.2. Localisation de la zone d'étude

La zone d'étude se localise au centre de la cuvette tchadienne dans la région du Guera, précisément dans le massif Kenga, situé à une cinquantaine de kilomètres au Sud Ouest de Mongo (figure1) entre les latitudes 11°55'49,37» et 12°5'58,45» Nord, et les longitudes 18°1'10,59» et 18°14'19,59» Est. Cette zone est limitée au Sud-Est par la piste menant vers Melfi, au Sud Ouest par la route menant à Bokoro et au Nord Ouest par le village Sara Arab. Elle couvre une superficie d'environ 500 km² (figure 2).

Figure 1 : Carte du Tchad avec localisation de la zone d'étude.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Figure 2 : Carte topographique du secteur d'étude réalisée à partir de la carte topographique 1/200 000 (feuille du Guera-Mongo). a- carte du Tchad localisant la zone d'étude et b- carte de localisation de la zone d'étude.

1.3. Travaux antérieurs

Le massif central n'a connu que des travaux descriptifs sommaires sur le plan pétrographique et minéralogique. Freydenberg (1908a, b) dans Kasser (1995) a effectué une description sommaire des roches éruptives de la région de Melfi et Lacroix (1925) dans Kasser (1995) a publié une note sur la série lithologique de Melfi. Des observations complémentaires ont été effectuées sur le levé géologique du massif central par Vincent (1956a, b, c et d), Wolff (1964) a apporté quelques observations complémentaires. Des travaux de cartographie géologique ont été effectués par (Schneider et Wolff, 1992 ; Kusnir, 1995 ; Kasser, 1995 ; Kusnir et Moutaye, 1997). Djerossem (2013) a fait une étude pétrographique, structurale et géochimique des formations métamorphiques et magmatiques du secteur Nord-Est du massif Kenga.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

1.4. Cadre géologique

Dans le cadre de notre travail, il est important de faire une reconstitution de l'histoire de la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale au Tchad dans le but d'établir les caractères pétrographiques et structuraux des formations géologiques qui affleurent dans cette chaîne.

La Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale (CPAC ; Toteu et al, 2001) s'étend au Cameroun, au Tchad et en République Centrafricaine (figure 3). Elle est définie comme une chaîne de collision continent-continent (Penaye et al, 1993) ayant affecté une grande partie du continent africain autour de 550 Ma. Cette collision résulte de la convergence entre le craton ouest-africain et les cratons Congo - Sao Francisco (Castaing et al, 1994). La CPAC est considérée comme le prolongement NE de la chaîne brésilienne et forme avec elle la chaîne panafricano-brésilienne (Brito de Neves et al, 2001).

Les formations du socle précambrien affleurant au Tchad sont comprises entre le domaine du Nigéria oriental à l'Ouest, le craton du Congo au Sud et s'étendent dans le métacraton du Sahara à l'Est (Isseini, 2011). Cette position est idéale pour la compréhension des liens entre ces différents domaines ainsi que la signification géodynamique de la chaîne panafricaine au Nord du craton du Congo. Cependant, très peu d'études ont été menées jusqu'à ce jour dans cette partie. Par manque d'études détaillées, la stratigraphie des formations précambriennes au Tchad n'est pas élaborée. Elles dateraient du Protérozoïque. La majeure partie des granitoïdes a été mis en place au cours de l`orogénèse panafricaine ; ils ont livré des âges entre 520 et 654 Ma (une vingtaine de radiodatations K/Ar et Rb/Sr ; Schneider et Wolff, 1992 ; Liégeois, 1992, 1993).

Les formations précambriennes identifiées au Tchad se répartissent entre les massifs du Tibesti au Nord, du Ouaddaï à l'Est, de Yadé ou Mbaïbokoum au Sud, du Mayo Kebbi au Sud-Ouest et du Guera au centre (figure 4). Elles couvrent entre 15 et 20% de la surface du territoire. Louis (1970) met en évidence l'existence d'une anomalie gravimétrique lourde passant à travers le Massif du Guera et séparant d'une part les massifs de Yadé et du Ouaddaï (Darfour), d'autre part le massif du Mayo Kebbi (Kasser, 1995).

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Figure 3 : Esquisse géologique de la chaîne panafricaine au Nord du Craton du Congo (d'après Toteu et al. 2004) montrant la zone d'étude.

Figure 4 : Carte géologique du Tchad (Wolff, 1964), présentant les formations
précambriennes.

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1.4.1. Le massif du Tibesti

Le Tibesti est Situé à l'extrême Nord du Tchad et se prolonge en Libye. A la suite des travaux de Wacrenier (1956) et Wacrenier et Vincent (1958), on distingue un Tibestien inférieur et un Tibestien supérieur séparés par un conglomérat de base. Ces deux ensembles sont recoupés par des roches intrusives (granitoïdes).

Le Tibestien inférieur affleure au Nord, autour de la localité de Guezendou, et au Sud du massif volcanique du Tibesti, dans la boutonnière de Miski. Il est constitué (1) de roches métasédimentaires et de métavolcanites (Wacrenier, 1958) représentant les séries de Tidédi (cipolins, quartzites, micaschistes, amphiboloschistes) et du Guezendou (cipolins, amphibolites, gneiss, pyroxènites, migmatites) et (2) d'un ensemble d'amphibolites granoblastiques, localement migmatitiques, associées à divers gneiss et granitoïdes. Des âges Rb/Sr compris entre 1250 et 820 Ma ont été obtenus dans le Tibestien inférieur (El Makhrouf, 1988).

Le Tibestien supérieur affleure sur une surface d'environ 40000 km² au Nord du massif volcanique du Tibesti entre le Tchad et la Lybie. Au Sud, il forme des boutonnières dans les formations primaires de la région de Miski. Il repose à l'Ouest en discordance sur le Tibestien inférieur dont il est séparé à l'Est par un conglomérat de base. Principalement constitué de roches détritiques faiblement métamorphisées, il comprend sur une semelle de conglomérats, des schistes, grès arkosiques, phyllades, métagrauwackes et des cipolins en intercalations avec des métarhyolites et métabasaltes (Kasser, 1995). Diverses intrusions calco-alcalines datées entre 600 et 530 Ma (séries magmatiques du Super-Tibestien et batholite de Ben Ghnema, séries magmatiques d'Eghei, pluton de Wadi Yebigue) recoupent les formations du Tibestien inférieur et supérieur (Pegram et al, 1976 ; Ghuma and Rogers, 1978 ; El Makhrouf, 1988 ; Suayah et al, 2006).

1.4.2. Le Mayo Kebbi

Le socle cristallin de la région du Mayo Kebbi, au Sud-Ouest du Tchad, est le domaine le mieux documenté de l'orogenèse Panafricaine au Tchad. Les premiers travaux portant sur ce domaine datent de l'époque coloniale. Ils ont été récemment complétés par des études pétrologiques, géochimiques et géochronologiques (Kasser, 1995 ; Doumnang, 2006 ; Penaye et al, 2006 ; Pouclet et al. 2006). Ces travaux ont permis de distinguer plusieurs ensembles dans le socle précambrien du Sud-Ouest du Tchad. Wacrenier (1950) distingue dans le

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Précambrien du Mayo Kebbi différentes séries métamorphiques sur la base de la composition et du degré du métamorphisme. Il s'agit de (1) la série métavolcanosédimentaire de Zalbi, (2) la série métavolcanosédimentaire de Goueygoudoum, (3) la série de Grong Djalingo et (4) la série amphibolo-gneissique. Entre ces séries apparaissent divers granitoïdes constituant le batholite de Pala ou batholite du Mayo Kebbi, que recoupent des granites circonscrits tardifs. Kasser (1995) regroupe les formations précambriennes du Mayo Kebbi en trois principaux ensembles. Ce sont (1) la série métavolcanosédimentaire de Zalbi, (2) la série métavolcanosédimentaire de Goueygoudoum et (3) trois ensembles magmatiques comprenant :

(i) le complexe de roches mafiques et intermédiaires, à caractère syn-tectonique,

(ii) le batholite tonalitique de Pala, comprenant des intrusions syn à tardi-tectoniques,

(iii) les intrusions circonscrites tardi- à post-tectoniques, comprenant divers granites et charnockites.

A la suite des travaux de Doumnang (2006), Penaye et al. (2006) et Pouclet et al. (2006), plusieurs générations d'intrusions magmatiques sont distinguées dans le Mayo Kebbi. Ce sont les intrusions gabbrodioritiques G1, équivalentes au complexe mafique et intermédiaire ; les intrusions tonalitiques G2, les granitoïdes G3a et les intrusions G3b. Ces dernières comprennent des diorites, des granites, des granodiorites et des charnockites post-tectoniques.

a) La série métavolcanosédimentaire de Zalbi

La série métavolcanosédimentaire de Zalbi comporte (i) des métabasites, (ii) des formations hydrothermalisées, (iii) des métavolcanosédiments et (iv) des métasédiments métamorphisés dans le faciès de schiste vert (Doumnang, 2006). Elle est caractérisée sur le plan structural par le développement d'une foliation d'orientation N-S à NNE-SSW portant une linéation d'étirement E-W avec des plongements supérieurs à 50° vers l'Ouest (Penaye et al. 2006). Les métabasites de cette série sont caractérisées par une signature géochimique de type tholéiites d'arc (Kasser, 1995 ; Doumnang, 2006), similaire à celle des basaltes des bassins arrière-arc du Japon (Doumnang, 2006). Des cristaux de zircon extraits d'un échantillon d'épiclastite et datés par la méthode U-Pb ont donné un âge concordant de 777 #177; 5 Ma attribué par Doumnang (2006) à la formation de la série de Zalbi. Cet âge est dans l'intervalle de ceux obtenus entre 700 et 800 Ma par la même méthode sur des schistes volcanoclastiques du Groupe de Poli, auquel cette série est rattachée par certains auteurs (Toteu et al, 2006 ; Kasser, 1995).

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b) La série métavolcanosédimentaire de Goueygoudoum

Elle affleure au Nord de la ville de Pala, dans la partie orientale du Mayo Kebbi, et est séparée de la série métavolcanosédimentaire de Zalbi par le batholite du Mayo Kebbi. Au contraire de la série métavolcanosédimentaire de Zalbi, les affleurements de la série de Goueygoudoum sont rares, à cause d'une importante couverture sédimentaire attribuée au "Continental Terminal" (Kasser, 1995 ; Doumnang, 2006). Elle est constituée de roches épimétamorphiques d'origine sédimentaire, volcanosédimentaire et volcanique. Les collines de Goueygoudoum et de Mbibou représentent des affleurements de roches carbonatées, décrites comme des carbonatites, dans un encaissant ultrabasique dominé par des talcschistes (Kasser, 1995 ; Kusnir, 1995).

c) Le complexe mafique et intermédiaire

Schneider et Wolff (1992) décrivent un complexe amphibolo-gneissique à l'Est de la série métavolcanosédimentaire de Zalbi. Ce complexe correspond aux intrusions gabbrodioritiques G1 de Doumnang (2006) et apparaît aussi sous forme d'enclaves dans le batholithe de Pala. Penaye et al, (2006) décrivent dans ce complexe un ensemble orthodérivé dominant, essentiellement constitué de métadiorites et métagabbros à texture protomylonitique à mylonitique, auquel ils proposent de réserver l'appellation de complexe mafique et intermédiaire, introduite par Black (1992) pour désigner l'ensemble amphibolo-gneissique en comparaison des résultats obtenus dans la région de Poli, au Nord Cameroun.

Les roches magmatiques (gabbros, diorites) de ce groupe se caractérisent par une signature calco-alcaline suggérant l'existence d'une zone de subduction ancienne (Doumnang, 2006 ; Pouclet et al. 2006,). Deux échantillons de gabbro-diorites prélevés aux alentours du village de Boloro, au Sud du lac Léré, ont été datés par la méthode Pb-Pb. Ces échantillons ont donné des âges de 723,2 #177; 0,9 Ma et 725,6 #177; 0,9 Ma, interprétés comme l'âge de mise en place des gabbro-diorites (Penaye et al. 2006).

d) Les granitoïdes G2

Ils sont représentés par des intrusions tonalitiques peu déformées (Mambaroua) à mylonitiques (chutes Gauthiot), dans lesquelles s'observent des enclaves d'intrusions G1 (Doumnang, 2006). Ces roches se distinguent par un caractère très sodique (Na2O/K2O = 4-- 9), des terres rares modérément fractionnées (La/Yb = 9-13), une anomalie positive en Sr et Eu, des anomalies négatives en Nb et Ta, un appauvrissement en HREE et HFSE (Doumnang, 2006 ; Pouclet et al. 2006). Elles sont décrites par Doumnang (2006) comme des roches de type TTG (Tonalite-Trondjémite-Granodiorite). L'âge de mise en place de ces tonalites,

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obtenu par la méthode Pb/Pb, est situé entre 665 et 638 Ma (Doumnang, 2006 ; Penaye et al. 2006).

e) Les granitoïdes G3

Ils regroupent un ensemble d'intrusions tardi-tectoniques à post-tectoniques de nature tonalitique, granitique, dioritique, granodioritique et charnockitique. On y distingue deux groupes d'intrusions. Les intrusions G3a comprennent des roches sodiques (tonalites, trondhjémites et granodiorites) relativement pauvres en terres rares (ÓREE = 35--75 ppm ; La/Yb = 9-22) et caractérisées par des anomalies positives en Sr, Eu ainsi que des anomalies négatives en Nb, Ta. Les profils multiéléments incompatibles (LILE, REE, HFSE) de ces roches se rapprochent des tonalites G2 ou sont intermédiaires entre celles-ci et les granitoïdes G3b. Les intrusions G3b sont principalement représentées par des granites, diorites, granodiorites et charnockites. Ces roches se distinguent par un caractère potassique et des teneurs élevées en éléments incompatibles (LILE, HFSE, HREE). La diversité de ce groupe s'exprime par un degré variable de fractionnement des terres rares (La/Yb = 2,3- 22,4) et de l'importance de l'anomalie négative en Nb (Nb/La = 0,1-0,5). Un âge de 570,7 #177; 1 Ma a été obtenu sur le granite porphyroïde de Pala par la méthode Pb-Pb et interprété comme l'âge de cristallisation de ce granite. Une charnockite du même secteur a été datée à 567 #177; 15 Ma par la méthode U-Pb Concordia (Doumnang, 2006 ; Penaye et al. 2006).

1.4.3. Massif de Yadé

Le massif de Yadé, encore appelé massif de Mbaïbokoum, est situé à la frontière méridionale du Tchad et se prolonge en Centrafrique et au Cameroun. Très peu étudié dans sa partie tchadienne, ses caractéristiques générales sont dégagées des travaux de Jérémie et Roch (1952), Mbaïtoudji (1982a), Mbaïtoudji (1984), Black (1992), Liégeois (1992) et Kusnir et Moutaye (1997). Il se caractérise par une abondance de granitoïdes syn-tectoniques contenant des enclaves de roches métamorphiques (schistes graphiteux, quartzites, micaschistes et amphibolites) recoupés par des intrusions granitiques tardives (Black, 1992). Des âges du Néoprotérozoïque, compris entre 654 et 568 Ma, ont été obtenus dans ce massif sur des granitoïdes par la méthode K-Ar (Mbaïtoudji, 1982b) et Rb-Sr sur roches totales (Liégeois, 1992).

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1.4.4. Le massif du Ouaddaï

C'est le plus vaste massif précambrien du Tchad. Il est situé à la frontière du Soudan et se prolonge dans le Darfour. Au Nord du 13^ème parallèle, ce massif est principalement constitué d'une association de granitoïdes, de gneiss et de migmatites tandis qu'au Sud, il comprend les roches des groupes métavolcanosédimentaires de Goz Beida et d'Ankaraouba représentées par des quartzites, des micaschistes, des amphibolites et des cipolins (Kasser, 1995). Le groupe de Goz Beida est recoupé par un batholite calco-alcalin potassique dont le type pétrographique dominant est un monzogranite à biotite d'âge Néoprotérozoïque (Black, 1992). Des intrusions circonscrites de granites alcalins, syénites et syénogabbros marquent le dernier épisode magmatique de ce domaine. Des âges par isochrones Rb-Sr sur roches totales ont permis de dater ces intrusions tardives entre 590 et 550 Ma (Liégeois, 1993).

1.4.5. Le Massif Central tchadien ou Massif du Guera

Le Massif du Guera situé au centre du Tchad comprend les massifs de Melfi, Aboutelfane et Kenga. Notre zone d'étude appartient à la partie Nord-Ouest du massif de Kenga. Ces derniers constituent d'imposants reliefs qui surplombent les formations sédimentaires de la cuvette tchadienne. Les caractéristiques géologiques du Massif du Guera sont tirées des travaux de Vincent (1956a, b, c et d), Kasser (1995), Kusnir(1995), et Kusnir et Moutaye (1997).

Le Massif Central tchadien est essentiellement constitué (95%) de roches magmatiques granitoïdes qui se regroupent en trois cycles chronologiques :

ü Le groupe des granites jeunes,

ü Le complexe granitique hétérogène,

ü La série granodioritique.

Les granites hétérogènes sont dominant, parfois décrits comme « granites anciens » (Vincent, 1956a, 1956b, 1956c, 1956d). Ces roches souvent déformées affleurent largement dans la moitié nord du Massif Central et sont recoupées par les « granites jeunes », plus homogènes et non déformés, donc postérieurs aux derniers événements de l'orogenèse panafricaine. Ces derniers dominent en général le relief et se présentent sous forme de granite monzonitique à amphibole (type Abou Déïa) ou de granite leucocrate alcalin fortement radioactif (type Bombouri) et montrent de fréquents inselbergs.

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Entre Melfi et Bahr Bola, une dizaine de massifs charnockitiques sont décrits ; en étudiant les échantillons Lacroix(1925) a établi qu'ils appartiennent à une série lithologique caractérisée par son faciès malgachitique et par son affinité avec la série charnockitique des Indes. Ce sont des roches massives, allant d'un pôle noritique à un pôle granitique, dont le terme dominant est à composition syénitique (Kusnir, 1995).

Autour de Bitkine, de petits massifs de composition gabbroïque à granodioritique, se rencontrent sous forme de septa et en enclaves dans le granite hétérogène souvent orientés suivant une bande SW- NE au Sud de Bitkine. Des filons et dykes de dolerite, microgabbro et basalte sont observés. Le dyke le plus étendu (environ 50 km) se trouve à Maoua. Ces roches pourraient représenter les roches les plus anciennes du Massif Central (Kusnir, 1995).

Les formations métamorphiques du Guera comprennent la série métavolcano-sédimentaire (schistes, marbres, quartzites, amphibolites, méta-andésites) de Lélé-Dolko, décrite au Sud-Est du lac Fitri, ainsi que diverses roches métamorphiques (micaschistes, quartzites, paragneiss, orthogneiss) apparaissant principalement au Sud-Est de Melfi, souvent en enclaves au sein du granite et rattachées au groupe de Goz Beïda (Kasser, 1995).

1.5. Problématique

Les granitoïdes panafricains sont répartis dans le Massif Central ou dans le Massif du Guera, mais très peu de travaux géologiques ont été effectués dans cette zone. Seuls les travaux géologiques sommaires de Vincent (1956a, 1956b, 1956c, 1956d), Kasser (1995), Kusnir (1995), et Kusnir et Moutaye (1997), et le guide minier élaboré par la BRGM en collaboration avec le PNUD, sont disponibles. Ces travaux sont non seulement des travaux à l'échelle régionale, mais aussi axés essentiellement sur la localisation des zones minéralisées. Le massif granitique de Bitkine et ses environs situé dans le domaine de la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale au centre du Tchad n'a pas encore fait l'objet d'une étude détaillée. L'étude pétrologique détaillée des granitoïdes apportera une contribution dans la connaissance de la géologie du secteur de Guera. D'où les raisons du choix du sujet intitulé : « pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (massif central tchadien)».

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1.6. Objectifs

1.6.1. Objectif principal

L'objectif principal est de cartographier la zone d'étude et de contribuer à la connaissance d'une part de la géologie du Massif Central tchadien et de la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale d'autre part.

1.6.2. Objectifs spécifiques

Pour atteindre les objectifs principaux, des études spécifiques sont menées conformément au plan suivant :

ü l'étude pétrographique dans le deuxième chapitre consiste en (1) la détermination du mode d'affleurement, (2) l'identification des différents types pétrographiques, (3) leur chronologie relative de mise en place et (4) à la description des différentes phases minérales, afin de caractériser ces différents types pétrographiques ;

ü structurale des fracturations développées dans le troisième chapitre est basée sur l'identification et la description des éléments structuraux afin de déterminer les différentes phases de déformation ayant affecté les formations du massif granitique de Bitkine et ses environs

ü l'étude géochimique réservée au quatrième chapitre, s'intéresse à la caractérisation, à la classification et à la détermination des ensembles pétrographiques

1.7. Méthodologie de travail

Pour atteindre les objectifs assignés à cette étude nous avons effectué le travail en suivant trois phases :

1.7.1. Les travaux préliminaires

Les préliminaires ont consisté à rassembler les cartes topographiques au 1/200 000 de la région du Guera et celle de Mongo, qui ont permis de réaliser la carte topographique de la zone d'étude. Les images satellitales téléchargées sur Google earth et LANSAT ont aidé à

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fixer les itinéraires à suivre lors de la descente sur le terrain. Cette phase était axée sur la récolte des informations bibliographiques sur le socle précambrien de la région considérée et les données sur la géologie du Tchad en général.

1.7.2. Les travaux de terrain

Deux campagnes de terrain ont été effectuées et ont consisté à :

ü délimiter la zone d'étude à partir d'une carte topographique à l'échelle 1/200 000 ;

ü identifier et décrire les affleurements de roches afin de donner les différents modes

d'affleurement ;

ü prélever à l'aide d'un marteau et d'un burin des échantillons de roche destinés à la confection des lames minces (pour l'étude pétrographique) et des poudres (pour l'analyse géochimique) ;

ü prendre les coordonnées géographiques à l'aide d'un GPS des différents points d'échantillonnage des roches, afin de les situer sur la carte ;

ü identifier et mesurer les directions de fracturations à l'aide d'une boussole munie d'un clinomètre, dans le but de confectionner des rosaces de distributions et de faire des interprétations ;

ü faire des photographies des structures géologiques. 1.7.3. Les travaux de laboratoire

Les roches échantillonnées sur le terrain ont été amenées au laboratoire pour :

ü confectionner les lames minces et faire une étude microscopique, à l'aide d'un microscope polarisant, afin d'identifier les minéraux présents dans les roches ;

ü faire des poudres de roches pour l'analyse géochimique des éléments majeurs par spectrométrie de fluorescence X ;

ü analyser et interpréter les résultats géochimiques à partir des diagrammes,

ü réaliser des rosaces de distribution des éléments structuraux,

ü esquisser une carte géologique de la zone d'étude à partir des données pétrographiques et structurales obtenues.

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Les lames minces ont été confectionnées à l'Institut de Recherche Géologique et Minière (IRGM) de Yaoundé et les analyses géochimiques ont été faites à MIPROMALO (Mission pour la Promotion de matériaux locaux) à Yaoundé. Pour la description des lames minces, nous avons utilisé les microscopes polarisants du Département des Sciences de la Terre de l'Université de Ngaoundéré.

1.8. Les matériels utilisés

Les matériels utilisés pour mener à bien les travaux sont les suivants :

· un GPS (global positionning system) de marque GARMIN, qui nous a permis de prendre les coordonnées géographiques ;

· une boussole à clinomètre a été utilisée pour mesurer les éléments structuraux ;

· un appareil photo de marque Nokia 16 Méga pixel pour filmer l'affleurement et les échantillons recueillis sur les terrains ;

· un ordinateur portable ;

· un marteau de géologue et un burin pour prélever les échantillons ;

· un marqueur indélébile ;

· un carnet de terrain ;

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2.1. Morphologie du massif

La morphologie de la zone d'étude est repartie entre deux grands massifs granitiques :

le Mont Abtouyour et ses environs ;

le Mont Guera et ses environs.

2.1.1. Les dômes granitiques d'Abtouyour et ses environs

Le Mont Abtouyour affleure à une douzaine de kilomètre à l'Ouest de Bitkine, son altitude est de 899 mètres (photo 1). C'est une chaine orientée NNE-SSW qui s'étale sur une dizaine de kilomètre, limitée au Nord par le village Sara Kenga. Une quinzaine de pointements granitiques d'altitude moyenne de 800 mètres affleurent dans ce village. Les roches affleurent en boules et blocs (photo 2) centimétriques à métriques aux piedmonts. Ces boules et blocs sont plus ou moins altérés et recouverts d'une patine d'altération (0,5--2 cm). Les roches sédimentaires (des sables, des sables argileux) sont présentes autour du massif et proviennent vraisemblablement de l'altération des plutons granitiques.

Photo 1 : Dôme granitique du Mont Abtouyour, vue coté Sud.

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Photo 2 : Mode d'affleurement de granites dans la localité de (1) Béreté et à (2) Mataya

2.1.2. Les dômes granitiques du Mont Guera et ses environs

Le Mont Guera affleure à 3 km de Bitkine et dans les localités environnantes, en particulier à Doli, Boukoulou, et Banala au Sud-Est de la zone d'étude. Les massifs du Mont Guera forment un complexe plutonique dont le pic atteint 1613m d'altitude (photo 3). Ces pointements se présentent sous forme de dômes séparés par des vallées.

Au Nord du Mont Guera, principalement à Arangha et Malé affleurent plusieurs formations rocheuses secondaires dont l'altitude varie entre 500 mètres à 650 mètres (photo 4 (1)). Elles se présentent sous la forme de dôme. Aux pieds de ces formations granitiques, on observe de boules et de blocs (photo 4 (2)). La taille des boules et blocs est variable ; elle est comprise entre 0,3 m et 3 m présentant un aspect chaotique. Des formations sédimentaires sont présentes aux pieds de ces massifs, et couvrent des superficies assez importantes.

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Photo 3 : Dôme granitique du Mont Guera, vue coté Est.

Photo 4 : (1) Affleurement des petits massifs de la localité d'Arangha, (2) les boules et blocs de granites affleurant dans la localité de Malé.

Les profils topographiques réalisés à partir de Google Earth font ressortir le relief Mont Guera et Mont Abtouyour qui émergent de la plaine environnante avec des pentes raides (figure 5). La plaine a une altitude moyenne autour de 370 m.

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Figure 5 : profils topographiques le long des traits de coupe dans la zone d'étude ; le premier profil
est réalisé suivant le trait de coupe AB dont l'orientation est : NW-SE. Le second profil est réalisé
suivant le trait de coupe CD orienté NNE-SSW. Les traits interrompus en couleur blanche encadrent
la zone d'étude.

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2.2. Etude pétrographique

Ce chapitre est consacré à la description macroscopique et microscopique des différents types pétrographiques répertoriés dans la zone d'étude. Pour l'étude microscopique, au total 11 lames ont étés confectionnées à l'Institut de Recherches Géologique et Minière de Yaoundé (Cameroun). Les observations ont été faites avec les microscopes optiques polarisant du Département des Sciences de la Terre de l'Université de Ngaoundéré. Les positions des échantillons prélevés et les affleurements explorés sont présentés dans la figure 6. Les coordonnées géographiques sont consignées à l'annexe (tableau 2).

Figure 6 : Image satellite montrant la position des échantillons prélevés dans la zone d'étude.

2.2.1. Aspect macroscopique

D'après les observations faites sur le terrain, plusieurs types pétrographiques ont été répertoriés ; ce sont entre autre les formations métamorphiques représentées par l'orthogneiss et les formations magmatiques : les granites, la diorite et la granodiorite, les enclaves basaltiques, et les roches filoniennes.

2.2.1.1. Les formations métamorphiques (Orthogneiss)

Les orthogneiss affleurent sous forme de dalles et en enclave au sein du granite (Photo 5) dans la localité d'Arangha, Malé, Mont Guera, Sara Kenga et à Abtouyour. Le

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contact entre l'orthogneiss et son encaissant est net, et montre une orientation des minéraux du granite à grain grossier dans les quels ils sont enclavés. Ces roches sont massives et compactes et constituées essentiellement de quartz, feldspaths, biotite, et amphibole. Elles sont de couleur gris-clair à gris -sombre et caractérisées par une alternance des lits clairs (quartz et feldspath alcalin) et sombres (biotite et/ou amphibole). Les minéraux clairs de taille milli à centimétrique (1 mm à 2 cm), ont une orientation préférentielle et les minéraux sombres sont équigranulaires (biotites et/ou amphiboles).

Photo 5 : orthogneiss à l'affleurement et son échantillon.

2.2.1.2. Les formations magmatiques 2.2.1.2.1. Les granites

Plusieurs types de granites ont été identifiés dans la zone d'étude. Ces granites alternent sur le terrain de façon très complexe et parfois on passe graduellement d'un faciès à un autre. Des distinctions ont été faites sur la base de la composition minéralogique, de couleur et la taille des grains :

a) Granites porphyroïdes à biotite et amphibole

Ce type de granite s'observe à l'Ouest de la zone d'étude en particulier dans la localité d'Abtouyour et Mataya. Ces granites porphyroïdes sont de couleur sombre et constitués de megacristaux isolés de feldspaths automorphes de 1 à 5 cm, noyés dans les minéraux ferromagnésiens comme la biotite, l'amphibole et des minéraux blancs : le quartz et le plagioclase à faible proportion. Ils sont traversés par des filons quartzo-feldspathiques pegmatitiques et de filons aplitiques d'épaisseur variable (Photo 6).

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Photo 6 :(1) affleurement de granite porphyroïde traversé par un filon de pegmatite à
Abtouyour ;(2) échantillon montrant les mégacristaux de feldspath.

b) Granites à grains moyens à biotite et amphibole

Les granites à grains moyens affleurent en dalle, en boules et en bloc au Mont Guera, au Mont Abtouyour, Hadjer Marfaïne, Béréte et à Sara Kenga. Les affleurements ici sont assez étendus. C'est une roche de couleur grisâtre dont la taille de grains est de l'ordre de 0, 3 et 0,5 cm (Photo 7). La patine d'altération est blanchâtre et très mince avec une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,2 cm. Elle est riche en minéraux ferromagnésiens (biotites, muscovite et amphiboles) et des minéraux blancs (quartz et feldspath alcalin) sans orientation préférentielle des minéraux. La roche est traversée par des filons quartzo-feldspathiques pegmatitiques et de filons aplitiques sur la bordure Est du Mont Guera.

Photo 7 : (1) affleurement de granite à biotite et amphibole traversé par un filon de pegmatite dans la localité de Sara Kenga ; (2) échantillon du granite à biotite et amphibole.

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c) Les leucogranites

Les leucogranites affleurent à Béréte, à Arangha et à Mataya en boules et blocs (Photo 8). Ces roches sont de couleur blanchâtre à rosâtre. Les minéraux qui les composent sont visibles à l'oeil nu, ce sont essentiellement les minéraux blancs (de quartz, de plagioclase) et les minéraux ferromagnésiens (biotite et muscovite ou amphibole). La taille de ces minéraux est comprise entre 0,2 et 0,9 cm. Sa patine d'altération est de couleur grise dont l'épaisseur est de l'ordre de 0,3 cm. Deux faciès de leucogranites sont observés, ils se distinguent par la couleur et la taille des grains : le faciès à grains grossiers (Photo 9(1)) est blanchâtre avec une teneur élevée en muscovite et le faciès à grain moyen (Photo 9(2)) est de couleur rose, essentiellement constitué de feldspath alcalin (orthose), de quartz et de biotite. Le contact entre les deux types n'est pas net et alternent de façon très complexe.

Photo 8 : Affleurement des leucogranites en boules et blocs.

Photo 9 : Echantillon de leucogranite (1) à grain grossiers, (2) à grain moyen.

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d) Diorite et granodiorite

La diorite et la granodiorite affleurent au Mont Guera précisément à Doli (Photo 10) sous forme de dalles et blocs de dimension variable. Elles forment des petits massifs autour du Mont Guera. Sur le terrain on passe graduellement de la diorite à la granodiorite. La différence faite entre les deux types de roches est marquée par l'abondance des minéraux ferromagnésiens dans la diorite lui conférant une couleur plus sombre que la granodiorite.

Photo 10 : affleurement de diorite en contact avec la granodiorite recoupées par un filon
pegmatitique au Mont Guera.

· La diorite (mésocrate) a une structure grenue à grains moyens, à éléments blanchâtres et verdâtres ou noirâtres (Photo 11(1)). Elle est composée pour l'essentiel de plagioclases et d'amphibole verte, on y trouve aussi de la biotite et muscovite. La patine d'altération est peu épaisse (3 mm). La diorite est peu ou pas orientée et est recoupée par des filons aplitiques, pegmatitiques, des dykes, d'enclaves basaltiques et d'orthogneiss.

· La granodiorite est leucocrate et finement rubanée (Photo 11(2)). Le grain est en général fin à moyen (0,4 cm et 0,07 cm). Le rubanement n'est pas bien marqué et sa composition minéralogique est homogène avec une faible variation de la proportion des minéraux ferromagnésiens.

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Photo 11 : Echantillon de (1) diorite, (2) granodiorite.

2.2.1.2.2. Les enclaves de roches basaltiques

Les formations granitiques de la zone d'étude contiennent d'enclaves de roches basaltiques dispersées. Ces enclaves sont de taille très variable et présentent une très grande hétérogénéité au niveau des affleurements.

Les enclaves de roches basaltiques affleurent au Mont Guera et en bordure du Mont Abtouyour. Ce sont des roches de couleur sombre (Photo 12), de structure aphanitique à phanéritique constituées essentiellement des oxydes, des phenocristaux de plagioclases et pyroxène. Les minéraux du granite hôte se retrouvent dans les enclaves ; ce sont le quartz et le plagioclase. Les enclaves sont soit de forme ovoïde, soit fusiforme avec des bordures nettes ou diffuses. Elles présentent un zonage progressif de la bordure vers le coeur.

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Photo 12 : Enclave de roche basaltique observée dans les granites à biotite et amphibole et

son échantillon.

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2.2.1.2.3. Les roches filoniennes

Les formations granitiques qui affleurent à Abtouyour et au Mont Guera sont traversées par des filons ou joints nourris. Ces filons sont de nature leucocrate, constituées essentiellement de quartz, de feldspath et de biotite et/ou muscovite. Les filons rencontrés dans la zone d'étude sont repartis en fonction de la taille des minéraux. On distingue les filons aplitiques, les filons pegmatitiques et les filons de quartz.

a) Les filons aplitiques

Les filons aplitiques affleurent sur la partie Sud et Ouest du Mont Abtouyour, sur le Mont Guera et sur toute la partie Nord de la zone d'étude précisément à Arangha, Malé et à Sara Kenga. Ils se présentent sous forme de filons d'épaisseur centimétrique à métrique à grain très fin recoupant l'encaissant suivant des directions variables.

Plusieurs filons aplitiques d'épaisseur comprise entre (1-25 cm) traversent les granites porphyroïdes au Mont Abtouyour (Photo 13(1)).

Les filons aplitiques affleurant au Mont Guera, précisément dans la localité de Doli recoupent la diorite à texture grenue à grain moyen (Photo 13(2)). Le filon le plus remarquable a une épaisseur de 1,20 m et qui s'étire sur plus de 200 m de longueur. Ce filon est parallèle à deux autres filons d'épaisseur comprise entre 12 et 15 cm.

Les aplites affleurent dans la partie Nord de Bitkine sous forme de filon recoupant les granites a biotite et amphibole. Ces filons sont d'épaisseur variable comprise entre 3 et 15 cm.

Photo 13 : filons aplitiques recoupant :(1) les granites porphyroïdes à Abtouyour ; (2) la

diorite à Doli.

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b) Les filons pegmatitiques

Les filons de pegmatite recoupent l'encaissant granitique dans la zone d'étude. On distingue quatre types de pegmatites. Ce sont : les pegmatites à quartz, feldspath potassique et plagioclase en proportions voisines ; les pegmatites à feldspath potassique dominant ; les pegmatites hyperquartzeuses (filons à quartz dominant) ; les pegmatites à plagioclase dominant. Ces filons sont constitués de gros cristaux de mica (biotite et de muscovite) de tailles variant entre 1 et 4 cm et de gros cristaux de quartz et feldspath alcalin de taille centimétrique. Les filons quartzo-feldspathique pegmatitique à mica ont une épaisseur comprise entre 7 et 60 cm et de longueur comprise entre 30 et 70 m.

Les filons pegmatitiques affleurant à Abtouyour sont constitués de mégacristaux de quartz, d'orthose et de biotite se présentant en paillettes. Ils ont une épaisseur comprise entre 25 et 40 cm et s'allonge sur une trentaine de mètres. Parfois le coeur du filon est occupé par le quartz uniquement et la bordure est occupée par le feldspath et le quartz (Photo 14 (1)).

A l'Ouest du Mont Guera précisément au village Kounou situé à 3 km de Doli, un filon composé de quartz, de feldspath et de paillettes de biotite et muscovite est observé (Photo 14 (2)). L'épaisseur du filon est de 50 cm et 300 m de long orienté NE-SW.

Dans la partie centrale de la zone d'étude affleurent des filons pegmatitiques d'épaisseur variable comprise entre 3 et 15 cm d'épaisseur. Ces filons traversent les granites et les orthogneiss suivant de directions variables.

Photo 14 :(1) Pegmatite à bordure de Bi-Fk-Qtz et à coeur occupé par Qtz recoupant les
granites porphyroïdes à Abtouyour ;(2) Pegmatite quatrzo-feldspathique observé dans la
diorite au Mont Guera.

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c) Les filons de quartz

Les filons de quartz sont très rares dans la zone d'étude. Un filon de quartz est observé à Sara Kenga dont l'épaisseur est de 15 cm pour une longueur de 15 m. Il est orienté N25°E. Ce filon recoupe les granites à biotite et amphibole (Photo 15).

Photo 15 : Filon de quartz observé au village Sara Kenga.

2.2.2. Aspect microscopique

Au total 11 lames ont été confectionnées pour l'analyse microscopique. Ces lames ont été largement suffisantes pour montrer les types pétrographiques étudiés. L'absence du compteur de points a conduit à estimer les proportions modales de différents constituants des lames de roches conformément à la charte visuelle de Michel-Levy (1982).

L'orthogneiss (lame mince AR1)

Au microscope, la roche présente une texture granoblastique à granonématoblastique. Elle est composée d'amphibole, biotite, feldspaths, quartz et minéraux accessoires (Photo 16).

L'amphibole observé est la hornblende verte et se présente en prismes subautomorphes à xénomorphes dans sa section allongée ou basale étirée suivant la foliation, à double clivages losangiques. Le plagioclase est subautomorphe à xénomorphe. Il présente la

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macle albite souvent ondulée. Les cristaux de plagioclase sont en contact sinueux avec le feldspath alcalin et le quartz. Le plagioclase renferme des inclusions de biotite, d'amphibole, d'apatite et de minéraux opaques. Le feldspath alcalin est subautomorphe à xénomorphe. Il forme souvent des agrégats aux quels est associé le plagioclase. Les inclusions de biotite, d'apatite et de minéraux opaques sont fréquentes. Le minéral est très peu altéré. Le feldspath alcalin est majoritairement représenté par le microcline qui s'identifie facilement par son quadrillage chatoyant définissant la macle péricline. L'orthose est perthitique et certaines sections présentent la macle Carlsbad. Le quartz est xénomorphe, à extinction onduleuse. Il est souvent regroupé et cristallise dans les micro-fractures des feldspaths. Les myrmékites contenant de vermicule de quartz sont nombreux dans la roche. Les bandes sombres riches en biotite contiennent de nombreux cristaux d'apatite et d'amphibole. La biotite est en contact franc avec les feldspaths et certaines sections présentent des clivages flexueux. Elle présente des inclusions de zircon et d'apatite, et un début de chloritisation. La muscovite en paillette subautomorphe est parfois associée à la biotite. Les minéraux accessoires sont représentés par l'apatite, zircon et les oxydes.

Photo 16 : Lame mince AR1 montrant la texture granoblastique à granonématoblastique
d'orthogneiss en LPA.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien). Granite porphyroïde (lame mince AB7)

Au microscope, la roche a une texture grenue porphyroïde. Elle est constituée de biotite, plagioclase, feldspath alcalin, quartz, d'apatite et oxydes (Photo 17(1) et (2)).

Le quartz se présente en sections xénomorphes. Il a une extinction roulante et en association avec le feldspath alcalin. Le plagioclase à des sections xénomorphes. Ces plagioclases sont pour la plus part maclés Albite. Le feldspath alcalin est le minéral le plus abondant et automorphes, avec un aspect trouble. Les cristaux de biotite, des oxydes et des cristaux subsphériques d'apatite se trouvent en inclusions dans le feldspath alcalin. La hornblende verte présente des clivages irréguliers. La biotite presente un pléochroïsme net. Les minéraux opaques sont xénomorphes et associés aux cristaux de biotite. Ils sont en inclusions dans le plagioclase et le feldspath alcalin. L'apatite se présente en cristaux xénomorphes, incolore et limpide à relief très fort.

Photo 17 : Lame mince AB7 : (1) montrant la texture grenue porphyroïde en LPNA, (2)
montrant le plagioclase maclé et la muscovite LPA.

Granite à biotite et muscovite (lame mince SK1)

Ce type de granite a une texture grenue composée de biotite, feldspath alcalin, quartz, microcline, amphibole zircon et les oxydes (Photo 18(1) et (2)). Les minéraux qui le

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constituent ont les caractéristiques suivantes : Le feldspath alcalin est automorphe à subautomorphe et présente des micro-fractures perpendiculaires au grand axe du minéral. Ce minéral renferme en inclusions la biotite, l'apatite et les minéraux opaques. Le feldspath alcalin est représenté par l'orthose et le microcline. Le microcline s'identifie facilement par son quadrillage chatoyant qui définit la macle péricline (Photo 18(1) et (2)) alors que l'orthose en sections allongées, se reconnait par sa macle Carlsbad. Les cristaux de plagioclase sont automorphes à subautomorphes. Le minéral présente souvent des micro-fractures et est fragmenté perpendiculairement au plan de macle. Le plagioclase se trouve parfois en agrégats associés au feldspath alcalin et au quartz. Le quartz est dans l'ensemble xénomorphe, il se présente en agrégats de cristaux jointifs à extinction ondulante. Le quartz est en plages et cristallise dans les micro-fractures des feldspaths. L'amphibole est de couleur verdâtre et associée à la biotite ou à la chlorite. Le minéral est bordé par des minéraux comme le feldspath et quartz. La biotite se présente en paillettes avec des clivages souvent flexueux. Les paillettes de biotite sont préférentiellement orientées dans la lame et contiennent des inclusions d'apatite et de zircon. La muscovite est sous forme de paillettes automorphes à subautomorphes, incolore et à clivage fin. Elle présente des paillettes serrées les uns contre les autres et parfois associés à la biotite. Les minéraux accessoires sont : sphène, apatite, zircon et les oxydes.

Photo 18 : Lame mince SK1 en LPNA et LPA montrant le microcline avec la macle péricline en texture grenue normale.

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Les leucogranites (lame MAT1)

Les leucogranites présentent au microscope une texture grenue normale et sont constitués à 80% de feldspath et de quartz, les minéraux minoritaires sont : biotite muscovite et amphiboles (Photo 19).

Les feldspaths alcalins observés sont xénomorphes ou subautomorphes tandisque le plagioclase est zoné et automorphe. Ce type de plagioclase présente des macles de l'albite. La biotite est parfois voisine avec la muscovite. La muscovite cristallise en association avec le quartz et est présent dans les microfractures. Le quartz a une extinction onduleuse. Les minéraux accessoires sont représentés par le zircon et l'apatite.

Photo 19 : Lame MAT1 en LPA montrant les macles de l'albite en texture grenue. Filon pegmatitique à biotite et muscovite (Lame mince MA1)

Cette pegmatite a une texture grossièrement grenue composée de gros cristaux de taille millimétrique à centimétrique. Au microscope la lame est constituée de quartz+plagioclase+orthose+biotite+muscovite (Photo 20 (2)).

Le quartz est interstitiel à extinction onduleuse. Le plagioclase est automorphe et zoné à bordure plus fraiche. L'orthose est sub-automorphe avec les macles de Carlsbad et contient des inclusions de quartz et de plagioclase. La biotite en agrégat associé à de la muscovite qui constitue une frange souvent en association avec du quartz contenant des reliques de biotite chloritisée.

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Photo 20 : (1)- Echantillon de pegmatite à biotite et muscovite ; (2)- Lame mince MA1 en
LPA montrant la texture grossièrement grenue.

Filon aplitique à biotite et muscovite (Lame mince AB4)

Au microscope, la lame présente une texture grenue à grain fin, elle est constituée de plagioclase subautomorphe. Le feldspath potassique est plutôt xénomorphe plus ou moins opacifié par les produits d'altérations brunâtres. Le quartz présente un aspect onduleux. La muscovite est en lamelles xénomorphes et interstitielle ou incluse dans des feldspaths. Elle est aussi en association avec la biotite altérée jalonnant les microfractures. La biotite est fraiche ou chloritisée (Photo 21(2)).

Photo 21 : (1)- Echantillon d'aplite à biotite et muscovite ; (2)- Lame mince AB4 montrant la texture grenue à grains fins en LPA.

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Granodiorite (Lame mince MG6)

La roche à une texture grenue. L'observation microscopique fait apparaitre de nombreux cristaux de plagioclase et des cristaux de quartz xénomorphes de taille variable (0,2 cm en moyenne) incluant fréquemment de petits cristaux de microcline (Photo 22) . Le microcline présente simultanément les macles de l'albite et du péricline en fines lamelles qui forment quadrillage remarquable. Les feldspaths (plagioclase et microcline), de taille équivalente à celle du quartz sont souvent automorphes. Le plagioclase (antiperthite) présente une faible altération en petites paillettes de muscovite et contient des lames d'orthose à contours diffus. Le microcline est soit en cristaux automorphes de taille voisine de celle du plagioclase soit en cristaux xénomorphes associés aux minéraux de la matrice. La biotite se présente en amas ou en minéraux isolés. La muscovite, peu abondante se développe en petits cristaux sur la biotite. L'amphibole, de type hornblende verte, est plus abondante que la biotite. Les minéraux accessoires sont représentés par les oxydes, l'apatite, le zircon et les minéraux opaques.

Photo 22 : Lame mince MG6 montrant la texture grenue de la granodiorite en LPA.

Diorite (Lame MG10)

La texture est presque équante avec : quartz + plagioclase + amphibole + biotite-chlorite, feldspath potassique (Photo 23 (2)).

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Le quartz est xénomorphe, limpide et typiquement interstitiel : il moule le plagioclase automorphe. Le plagioclase est le minéral dominant de la roche. Il est en lattes séricitisées. L'amphibole est automorphe (2 à 3 mm) mais aussi en petites plages trapues entourées par les lattes de plagioclase. Parfois, l'amphibole est cassée et chloritisée ; il ne représente qu'environ 2 % du volume total de la roche. Comme minéraux accessoires, on trouve, disséminés dans la lame, le sphène, l'épidote, quelques granules de zircon et de l'apatite en cristaux courts, trapus.

Photo 23 : (1)- Echantillon de diorite ; (2)- Lame mince MG10 montrant la texture grenue de

la diorite en LPA.

2.3. Conclusion à l'étude morphologique et pétrographique

Il ressort de la description morphologique de la zone d'étude deux unités orographiques : le Mont Guera et le Mont Abtouyour où affleurent des dômes granitiques qui surplombent la plaine environnante.

Deux grandes formations ont été répertoriées, il s'agit des :

ü formations de couvertures représentées par les roches sédimentaires qui recouvrent environ 3/5 de la zone d'étude (Figure 7);

ü formations magmatiques essentiellement constituées des granitoïdes recouvrent 2/5 du secteur d'étude. Ces roches sont reparties entre le Mont Guera, le Mont Abtouyour et les dômes environnants (Figure 7).

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L'étude pétrographique montre qu'il existe une hétérogénéité lithologique à savoir : les roches métamorphiques, plutoniques, les enclaves de roches basaltiques et les roches filoniennes.

Les roches métamorphiques sont représentées par l'orthogneiss de texture granoblastique à granonématoblastique avec une association minéralogique à quartz+plagioclase+feldspaths alcalins+biotite+amphibole.

Les roches plutoniques affleurent dans deux grands massifs : le Mont Guera et le Mont Abtouyour. Elles alternent sur le terrain de façon complexe. Les granites ont une texture grenue avec un assemblage minéralogique constitué de quartz+plagioclase+feldspaths alcalins+biotite+muscovite+épidote + chlorite+ apatite+oxydes (tableau 1).

Toutes ces roches sont recoupées par des roches filoniennes (aplites, pegmatite et quartz). Deux épisodes de mise en place de filons de pegmatites et d'aplites sont distinguées : premièrement les filons de pegmatite (grenue à grains grossiers) à biotite et muscovite se mettent en place ensuite les filons aplitiques (grenue à grains fins) à biotite et muscovite. Le caractère pétrographique des pegmatites montrent que la cristallisation a été très lente. Cela se matérialise par les gros cristaux dans les pegmatites. Alors que les aplites ont un caractère tardif et leur cristallisation est rapide marquée par leur texture à grains fins.

La présence d'enclaves des roches basaltiques dans les granites et diorites indique que ceux-ci sont des reliques du résidu solide de la fusion partielle de la roche préexistante.

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Figure 7 : Esquisse géologique de la zone d'étude. a- Carte du Tchad localisant la zone d'étude ; b-Carte montrant les différentes formations
géologiques identifiées dans la zone d'étude.

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Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien). Tableau I : Récapitulatif des ensembles pétrographiques et leurs assemblages minéralogiques.

référence	Types pétrographiques	texture		Minéraux	HM1 AR1
Orthogneiss	Granoblastique à granonématoblastique	Amp+Bi+Mus+Fk+Pl+Qtz+Chl +Ox+Zr		HM3 MAT2 AB7 AB2
Granite porphyroïde ou à dents de cheval Leucogranites Granite à biotite et amphibole	Grenue à grain moyens et à grains grossiers Grenue à grains moyens et à grains grossiers Grenue à grains moyens	Amp+Bi+Mus+Fk+Pl+Qtz+Ap+ Ox Qtz+Pl+Fk+Bi+Mus+Chl+ Ox Amp+Bi+Mus+Fk+Pl+Qtz+Mic +Ap+Ox+Sph		BE MG1 MG9 AB4 MG8 AR1
Granodiorite	Texture grenue normale	Hbl+Bi+Mic+Fk+Qtz+Ap+Zr+ Ox		MG6 MG1 MA1
Diorite	Grenue à grains moyens	Hbl+Bi+Amp+Fk+Qtz+Ap+Zr+ Ox		SA MG7 MG4
Enclaves basaltiques	Texture microlitique	Pl+Px+Sa+Chl+Ox+Zr

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3 . Structurale des fracturations

Le présent chapitre consacré à l'analyse des fracturations nous permettra de décrire les fractures enregistrées dans les formations géologiques étudiées et de déterminer leurs orientations. Les fractures s'observent sur tous les affleurements explorés dans la zone d'étude. Ces différentes fracturations sont : les venues filoniennes et les diaclases.

Des rosaces de distributions seront utilisées pour représenter les orientations de directions mesurées sur le terrain.

3.1. Les venues filoniennes

Les filons sont des lames de roches formées du remplissage des structures par du matériel issu du déplacement des fluides d 'origine magmatique ou métamorphique. Ces filons, qui sont soit de nature pegmatitique (Photo 24) ou aplitique , soit de quartz (Photo 25) recoupent toutes les roches de notre zone d'étude. Certains d'entre eux se recoupent en mettant en évidence des cisaillements dextre ou senestre (Photo 25 (c)). Les orientations des filons ont étés reportées dans les rosaces de distribution (figures 8, 9 et 10). Ces diagrammes montrent que les filons de pegmatites et les filons de d'aplite se disposent suivant deux principales directions (ENE-WSW et NE-SW). La distribution des filons dans le village Sara Kenga, Arangha, Malé, Mont Guera et Abtouyour, présente trois principales directions : les directions majeures (N70°E et N80°E), secondaires (N40°E) et mineures N60°E, N120°E, N140°E, N170°E. Les mesures de directions sont consignées à l'annexe (tableau 3, 4, 5, 6).

Photo 24 : a- filon pegmatitique au Mont Guera, b- filon pegmatitique

à Abtouyour,

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Photo 25 : a- Filon de quartz à Arangha. b- filon aplitique au Mont Guera, c-filon aplitique
observé au Mont Abtouyour

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Figure 8 : Rosace de distribution de directions des filons d'Abtouyour : a-) filons
pegmatitiques ; b-) filons aplitiques. n est le nombre de mesure.

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Figure 9 : Rosaces de distribution de directions : a-) filons aplitiques du Mont Guera et Hadjer Marfaine ; b-) filons au Nord de Bitkine.

La rosace de distribution de directions générales des filons de notre zone d'étude (figuremontre :

ü La direction majeure est N130°E [N120°E-N140°E] ;

ü Les directions moyennes : N40°E, N70°E et N170°E ;

ü Les directions mineures : N20°E, N90°E et N160°E ;

Figure 10 : rosace de synthèse de directions des filons de la zone d'étude.

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3.2. Les diaclases

La zone d'étude est parcourue par des discontinuités (Photo 26) qui recoupent les formations dans des directions variables.

Photo 26 : diaclases observées à Béréte, b-diaclases observées à Abtouyour

Les diaclases ou joints secs sont des cassures sans déplacement visible des compartiments affectés le long du plan de cassure. Elles sont de taille millimétrique à centimétrique, parfois isolées ou en relais. Dans la région d'Abtouyour, ces diaclases traversent les granites porphyroïdes ainsi que les filons d'aplites suivant des directions majeures N60°E, N70°E et N80°E et mineurs N120°E, N30°E N140°E et N160°E. Les mesures des plans de diaclases effectuées sur le terrain ont permis de réaliser les rosaces de distribution (figures 11, 12). La rosace de synthèse de direction des diaclases de la zone d'étude présente deux orientations majeures : les directions ESE-WNW et NW-SE puis trois directions majeures qui sont N70°E, N30°E, N170°E.

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Figure 11 : Rosaces de directions : a-) diaclases d'Abtouyour ; b-) diaclases au Mont Guera
et Hadjer Marfaine ; c-) diaclases au Nord de Bitkine.

Figure 12 : rosace de synthèse de directions des diaclases de la zone d'étude

La carte linéamentaire (Figure 13) est réalisée à partir des directions des réseaux hydrographiques, car les cours d'eau suivent la direction des fracturations. L'apport de l'image satellitaire extrait sur Google Earh a été grand. Elle a apporté des précisions sur les directions de fracturation, l'alignement des massifs de la zone d'étude et a permis d'identifier la faille qui contrôle l'emplacement du grand dyke de microgabbro de Mahoua (Imrich, 1993)

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au Sud de la zone d'étude. Cette faille est orientée NW-SE et peut être suivie sur une cinquantaine de kilomètres jusqu'au lac Fitri (Hadjer Lélé).

Figure 13 : Carte linéamentaire de la zone d'étude.

3. 3. Conclusion à la structurale des fracturations

D'après l'analyse des fracturations, la région d'étude est recoupée par des roches filoniennes et des diaclases qui se mettent en place de manière continue et utilisent les structures préexistantes.

Les filons aplitiques, pegmatitiques et quartzeux se sont mis en place suivant des directions variées avec des orientations principales N130°E, N40°E, N70°E et N170°E. La direction N40°E est parallèle à l'allongement du massif.

Les diaclases ont des directions principales N70°E, N120°E, N30°E.

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4. Etude géochimique

Cette partie est consacrée à l'étude des éléments majeurs et de quelques éléments en traces des roches qui ont fait l'objet d'analyse chimique. Cinq échantillons de roches nommés MG9, AB4, MA2, MG10, SK1 ont été analysés par spectrométrie de fluorescence X. Les roches étudiées correspondent respectivement aux leucogranites pour les deux premières, l'enclave de roche basaltique, la diorite et le granite à biotite et amphibole. Le choix est porté sur cinq échantillons parce que les differents faciès étudiés dans notre secteur sont representés.

Les échantillons seront reportés sur des diagrammes qui permettent de mettre en exergue les relations les différents types pétrographiques de la zone d'étude.

Les données géochimiques des éléments majeurs et traces sont consignées dans l'annexe (tableaux 7 et 8).

4.1.Caractères généraux 4.1.1. Les éléments majeurs

Les roches étudiées présentent dans l'ensemble des teneurs en SiO2 comprises entre 58,3 et 73,2% qui indiquent donc leurs compositions intermédiaires à hypersiliceuses. Ces roches sont riches en Al2O3(10--12,7%), K2O(4,1--8,%), avec des teneurs fortement variables de Na2O(1,9--4,5%), CaO(1,2--5,3%), Fe2O3t(0,8--7,2%), et des teneurs en MgO(0,1--5,8%), MnO(0,0--0,1%), TiO2(0,0--1,4%), P2O5(0,0--0,4%) sont faibles.

4.1.2. Éléments en traces

Les roches analysées présentent dans leur ensemble des concentrations plus ou moins élevées en Ba (868,7--2095,8 ppm), Sr (98,9--832,9 ppm), Rb (91,6--154,8 ppm). Les éléments de transition ont des teneurs qui varient : Ni (62,8 ppm), V (117,6 ppm), Cu (47,9 ppm), Zr (14--219,1 ppm), Cr (132,3--331,8 ppm), Zn (40,1--144,6 ppm).

4.2. Classification

Le diagranmme TAS (total alkali Si) (Le Bas et al, 1992) ( figure 14) a été utilisé pour classer les roches analysées. Ce diagramme montre que les leucogranites et granite se placent dans le domaine des granites riches en potassium. Alors que deux échantillons ( diorite et enclave de roche basaltique) se placent respectivement dans le

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domaine des syénodiorites et monzonite ; il s'agit respectivement de l'echantilon de diorite et de l'enclave basaltique.

Les cinq échantillons reportés dans le diagranmme de division de roches alcalines et sub-alcalines Na2O+K2O en fonction SiO2 (Winter, 2001) (figure 15), se placent toutes dans le domaine des roches sub-alcalines.

Figure 14 : Diagramme TAS (Le Bas et al, 1992) de classification des roches

plutoniques montrant la position des échantillons étudiés.

Figure 15 : diagranmme de division en suites de roches alcalines et subalcalines (Winter, 2001)
montrant la position des echantillons analysés.

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4.3. Caractères géochimiques

Le diagramme K2O=f(SiO2) (figure 16) traduit le caractère fortement potassique des granites et de leur enclave. Elle va des teneurs élevées en potassium (K) pour la diorite et l'enclave de roche basaltique vers des concentrations très élevées en potassium(K) pour le granite à biotite et amphibole et les leucogranites. Les granitoïdes étudiés ont tous des valeurs de concentration en K2O comprises entre 4 et 8 %, ces valeurs sont semblables à celles des granitoïdes à K élevés de séries de marges continentales actives au pourtour du pacifique (Mason et Mc Donald, 1978 ; Bateman et Chappell, 1979) dans Njonfang (1998). Ces roches sont fortement potassiques avec K2O/Na2O supérieur à 1 (tableau IX, voire annexe).

Figure 16 : Diagramme K2O=f(SiO2) de Rickwood(1989) montrant la position des roches

étudiées.

La projection des granites et de monzonite dans le diagramme A/CNK =f (SiO2) (figure 17) montre que la diorite, le granite à biotite et amphibole et la monzonite sont métalumineuses avec des rapports A/CNK compris entre 0,79 et 0,91. Par contre, les leucogranites plus hypersiliceux affichent un caractère peralumineux mais peu prononcé

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avec des rapports molaires A/CNK qui varient entre 1 et 1,08. Les valeurs A/CNK de toutes les roches sont inférieures à 1,1 ce qui leur confèrent les caractéristiques des granitoïdes de type-I (Chapell et White 1974).

Figure 17 : Diagramme Al2O3/ (CaO+Na2O+K2O) pourcentage molaire vs SiO2 % en poids Maniar et Piccoli., 1989 montrant les domaines peralumineux (A/CNK>1) et metalumineux (A/CNK<1).le champ des granitoïdes de type-S (A/CNK>1,1) est limité par des traits séparés du champ des granitoïdes de type-I avec (A/CNK<1,1) de Chappell et White(1974).

4.4. Evolution géochimique

4.4.1. Eléments majeurs

Les diagrammes de Harker, montrent une répartition plus ou moins continue et linéaire des faciès granitiques et de l'enclave (figure 18). Cette répartition définit des corrélations négatives entre SiO2 et la plupart des oxydes tels que (MgO, P2O5, Fe2O3, TiO2, CaO). Par contre il montre une évolution positive entre SiO2 et K2O, Na2O. D'autre part, Al2O3 et Na2O définissent des évolutions suivant une courbe hyperbolique depuis les termes intermédiaires aux granitoïdes hypersiliceux. La répartition approximativement linéaire indiquerait selon de nombreux auteurs (Clemens et Walls 1981 ; Kouchi et Sunagawa 1985) dans Njonfang (1998), l'intervention des processus de cristallisation fractionnée.

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Figure 18 : Diagramme de Harker montrant l'évolution des éléments majeurs en fonction de

SiO2.

4.4.2. Éléments en traces

Le diagramme de Harker établit pour les éléments en traces (Figure 19), montre que, le Rb évolue positivement suivant une trajectoire hyperbolique depuis les roches intermédiaires aux roches hypersiliceuses. Le Vanadium (V), cuivre (Cu) et Nickel (Ni) présentent des évolutions positives dans les roches intermédiaires mais constantes dans

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les roches hypersiliceuses. L'évolution des éléments Zr, Sr et Cr permet de définir deux groupes de roches tel que observable dans les diagrammes des figures 16, 17, et 18. En effet, la teneur en ces éléments est pratiquement constante dans les roches intermédiaires (enclave et diorite) mais évolue négativement vers les roches hypersiliceuses jusqu'à s'appauvrir dans les leucogranites.

Figure 19 : Diagramme de Harker montrant la variation des éléments en traces en fonction

de SiO2.

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Le diagramme Sr=f (Rb/Sr) (figure 20) et Sr=f (Ba) (figure 21) montrent des tendances spécifiques pour chaque type pétrographique. Le premier diagramme (figure 20) montre une évolution négative du Sr traduisant pour les granitoïdes et leur enclave une différenciation qui serait contrôlée par le fractionnement du plagioclase avec une concentration de la biotite dans le faciès de granite à biotite et amphibole. Les leucogranites apparaissent prolonger cette évolution des granites à biotite et amphiboles. Le second diagramme (figure 21) montre une dispersion des points indiquant que la relation entre les différentes entités pétrographiques de la zone d'étude est loin d'être contrôlée par un simple processus de différenciation magmatique.

Figure 20 : Diagramme Sr / (Rb/Sr) montrant la relation génétique entre les roches.

1000

Sr

800

600

400

200

0

0 500 1000 1500 2000

2500

Ba

Figure 21 : Diagramme Sr/Ba des faciès analysés.

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Le diagramme (figure 22) de discrimination de Pearce et al. (1984) permet de définir l'environnement géotectonique de mise en place des granitoïdes. Deux situations distinctes ont été définies : les granitoïdes de collisions (COLG) et les granitoïdes d'arc insulaire (VAG). Tous les granites de Bitkine et ses environs se placent dans le domaine de granitoïdes de collision à l'exception de l'enclave de roche basaltique et de la diorite qui se placent dans le domaine des granitoïdes d'arc insulaire.

Figure 22 : Diagramme Rb Vs SiO2 (d'après Pearce et al. (1984). COLG=les granitoïdes de collisions et VAG= les granitoïdes d'arc insulaire. Ligne rouge=limite des deux domaines.

4.5. Conclusion à l'étude géochimique

Les roches qui ont fait l'objet de notre étude géochimique présentent une teneur en SiO2 intermédiaire à hyper siliceuse.

Les corrélations observées entre les éléments majeurs et les éléments en traces traduisent le fractionnement des minéraux ferromagnésiens, du plagioclase et des minéraux accessoires au cours du processus de différenciation magmatique. Ces éléments ont révélés que les feldspaths ont contrôlé le fractionnement des granitoïdes du massif Kenga (secteur Nord-Ouest).

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Les leucogranites et les granites à amphiboles sont des granites riches en potassium. La diorite correspond à la syénodiorite et l'enclave basaltique correspond à la monzonite. Elles ont des K2O/Na2O supérieur à 1, ceci montre leur caractère potassique.

Les roches étudiées sont des granitoïdes de type-I avec des rapports A/CNK inferieurs à 1,1 et appartiennent à la série sub-alcaline. Les leucogranites sont faiblement peralumineux avec des rapports molaires A/CNK qui varient entre 1 et 1,08, alors que la diorite, les enclaves de roches basaltiques et le granite à amphibole sont metalumineux avec des rapports A/CNK compris entre 0,79 et 0,91.

Les données géochimiques suggèrent que les roches de la zone d'étude seraient issues des magmas d'origine crustales et ne seraient pas contrôlées par un seul processus mais par plusieurs processus de différenciation.

Le diagramme de discrimination de Pearce et al. (1984) a permis de montrer que les granites étudiés appartiennent aux granitoïdes de zone de collision. Ces données sont en accord avec les caractéristiques des roches et le modèle géotectonique décrits dans la chaine panafricaine de l'Afrique centrale (Toteu et al, 2004).

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5. Discussions et interprétations

Le secteur d'étude situé dans le massif Kenga (secteur Nord-Ouest du massif central tchadien) est une portion de la Chaîne panafricaine d'Afrique Centrale au Tchad. L'objectif principal de ce travail était de cartographier la zone d'étude et de contribuer à la connaissance d'une part de la géologie du Massif Central tchadien et de la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale d'autre part. Cette étude s'est focalisée sur trois axes principaux : axe pétrographique, axe structurale de fracturations et axe géochimique. Ces trois axes empruntés à la suite des travaux de terrain et les analyses de laboratoire ont permis d'obtenir des résultats dont les plus importants et les principaux sont présentés dans le présent travail.

5.1. Les données pétrographiques et de fracturations

Les dômes granitiques du Mont abtouyour et du Mont Guera se sont mis en place de façon progressive, il s'agit des orthogneiss, diorite-granodiorite et granite à mégacristaux de feldspath et leucogranites. En plus de ces 4 faciès, sont observées les enclaves de roches basaltiques. Toutes ces formations sont recoupées par des filons aplitiques et pegmatitiques et les filons de quartz. Les granodiorites indiqueraient la présence d'une ancienne zone de subduction dans le massif du Guera.

Les massifs de notre zone d'étude sont allongés NNE-SSW suivant le plus grand axe. Cette direction est compatible avec la direction de l'allongement du bassin de zalbi (au Mayo kebbi ; Sud-Ouest du Tchad) décrit par (Pouclet et al. 2006 ; Doumnang, 2006 ; Isseini, 2011). Ces directions sont semblables à celle de la direction de la Ligne du Cameroun orientée N30°E, qui est un alignement tectonomagmatique des massifs volcaniques et des complexes plutoniques anorogéniques, depuis l'île de Pagalu jusqu'au Lac Tchad (Déruelle et al. 2007). Les roches filoniennes se mettent en place dans les roches préexistantes.

Les assemblages minéralogiques représentés dans :

· L'orthogneiss (Amp+Bi+Fk+Pl+Qtz+Chl+Ox+Zr) ;

· les granites à megacristaux de feldspath (Amp+Bi+Mus+Fk+Pl+Qtz+Ap+Ox) ;

· les granites à biotite et amphibole (Amp+Bi+Mus+Fk+Pl+Qtz+Mic+Ap+Ox+Sph) ;

· la diorite (Hbl+Bi+Amp+Fk+Qtz+Ap+Zr+Ox) ;

· les leucogranites (Qtz+Pl+Fk+Bi+Mus+Chl+ Ox).

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L'assemblage des minéraux permettent de suggérer deux origines ; une origine mixte (mantellique ou crustale) pour les roches ayant l'assemblage (Amp+Bi) et une origine crustale pour les roches ayant l'assemblage (Mus+Fk). L'amphibole et la biotite indiquent le caractère précoce de l'orthogneiss, du granite à biotite et amphibole et le caractère tardif des leucogranites marqué par la présence de la muscovite et du feldspath.

Les leucogranites à muscovite montrent que le secteur Nord-Ouest du massif Kenga se situerait dans un environnement géodynamique de collision avec fusion de la croûte continentale. Cette phase de collision se serait précédée d'une subduction indiquée par la présence de la diorite-granodiorite.

La forme allongée des enclaves à bordure diffuse et parallèle à l'allongement du massif laisse penser que l'enclave n'était pas à l'état solide lors de l'inclusion, mais qu'elle résulte du contact des deux magmas, mantélique et crustal. Toutes les formations sont recoupées par les filons et les diaclases. L'étude de terrain montre que les formations plutoniques se sont mises en place de manière progressive.

Les textures observées dans les différents complexes filoniens suggèrent une mise en place à des profondeurs différentes et de manière progressive. Les leucogranites à biotite et muscovite à grain fin se seraient mis en place à faible profondeur alors que les leucogranites à grains grossiers se seraient cristallisés à plus grande profondeur.

L'étude des filons montre des générations de filons en majorités aplitiques et pegmatitiques qui se recoupent entre eux en définissant deux principales séquences. La rosace de synthèse de directions des filons montre 4 principales directions N130°E, N40°E, N70°E et N170°E. La rosace de synthèse des diaclases donne les directions principales N70°E, N120°E, N30°E. Ces directions sont proches des directions connues au Cameroun caractéristiques de la faille de l'Adamaoua (N70°E), de la Chaine Panafricaine d'Afrique centrale (E-W) et de la ligne du Cameroun (N30°E).

5.2. Les données géochimiques

Le diagramme de Le Bas et al. (1992) des alcalins en fonction de _SiO2, montre une évolution continue des points représentatifs de l'enclave basaltique, de diorite, puis des granites à biotite et amphibole, jusqu'aux leucogranites et appartenant à la série sub-alcaline. Ces roches suivent une évolution continue des roches intermédiaires vers des roches hyper siliceuses. Les leucogranites et les granites à amphiboles sont des granites riches en

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potassium. La diorite correspond à la syénodiorite et l'enclave basaltique correspond à la monzonite. Cela suggère que les roches du massif d'Abtouyour et du Mont Guera ont de sources magmatiques différentes mais une même histoire géologique.

En outre, l'évolution du caractère métalumineux de diorite et de l'enclave basaltique au caractère faiblement peralumineux des leucogranites (Chappell, 1979) soutient l'hypothèse selon la quelle les granitoïdes d'origine mixte peuvent acquérir la composition des granitoïdes peralumineux par fusion partielle successive (Robert et Clemens, 1993) ou après un fractionnement important des amphiboles, l'interaction des éléments volatiles, ou l'assimilation des roches (Clarke, 1992).

La présence des enclaves basaltiques dans les roches permet d'envisager un mélange de magmas ou une contamination.

Les granitoïdes sont des roches qui contiennent généralement le quartz, le feldspath alcalin et le plagioclase. Toutes les roches de la zone d'étude présentent cette composition. Les critères de classification des granitoïdes permettront de déterminer l'origine et le contexte géodynamique de mise en place des granitoïdes de la région de Bitkine et ses environs. Ce critère prend en compte les critères minéralogique, pétrographique, géochimique. Les granites à biotite et muscovite sont composés essentiellement de biotite, muscovite, feldspath et accessoirement d'apatite et zircon, ces minéraux se sont formés par cristallisation fractionnée.

Le rapport A/CNK compris entre 1 et 1,01 indique que les leucogranites sont des granitoïdes faiblement peralumineux de type-I. Les caractéristiques ainsi présentées par les leucogranites correspondent à ceux des granites à deux micas peralumineux décrits par Barbarin (1999) et aux granitoïdes de collision continentale décrits par Maniar et Piccoli (1989). Ce caractère est également observé dans le diagramme de discrimination de Pearce et al. (1984). Les données géochimiques viennent corroborer les résultats et les hypothèses émises en pétrographie sur les leucogranites.

De telles roches sont des granitoïdes d'origine crustale qui peuvent être exceptionnellement mis en place par la fusion partielle de roches préexistantes. Elles sont généralement caractéristiques d'un environnement géodynamique de collision continentale. En effet, lors de la collision entre deux croûtes continentales, la fusion de la croûte continentale produit des granitoïdes peralumineux, riches en potassium. Leur rapport K2O/Na2O supérieur à 1 montre leur caractère plus potassique que sodique.

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La diorite et les enclaves basaltiques ont des rapports A/CNK < 1 caractéristiques des roches métalumineuses de type-I, fortement potassiques à affinité sub-alcaline. Ceci se traduit d'une part, par de très fortes teneurs en Fe2O3t, MgO et CaO, ils correspondent aux granitoïdes d'origine mixte (crustale ou mantellique) par Barbarin (1999), dont les composantes crustales sont dominantes et caractérisent un environnement géodynamique de transition entre la subduction et la collision. Les caractères calco-alcalins ont été décrits pour les roches magmatiques (gabbros, diorites) au mayo kebbi suggérant l'existence d'une zone de subduction ancienne (Doumnang, 2006 ; Pouclet et al. 2006,).

Les données pétrographiques, structurales et géochimiques concordent avec les résultats obtenus au mayo kebbi au Sud-Ouest du Tchad et au Cameroun voisin. Cela suggère qu'ils ont une histoire géologique commune, donc appartenant à un même contexte géodynamique d'où la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale (CPAC ; Toteu et al, 2001). Elle est définie comme une chaîne de collision continent-continent (Penaye et al, 1993) ayant affecté une grande partie du continent africain autour de 550 Ma et qui a contribué à l'édification du Gondwana (Trompette, 1994). Cette collision résulte de la convergence entre le craton ouest-africain et les cratons Congo - Sao Francisco (Castaing et al, 1994). La CPAC est considérée comme le prolongement NE de la chaîne brésilienne et forme avec elle la chaîne panafricano-brésilienne (Brito de Neves et al, 2001).

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Conclusion et perspectives

Les objectifs fixés au début de ce travail étaient de cartographier la zone d'étude et de contribuer à la connaissance d'une part de la géologie du Massif Central tchadien et de la Chaîne Panafricaine d'Afrique Centrale d'autre part. Les études ont été menées sur le plan pétrographique, structurale et géochimique afin, de déterminer la nature de la source, le processus impliqué dans la genèse et la mise en place des granitoïdes d'Abtouyour-Mont Guera.

A l'issu des différents résultats obtenus, les études pétro-structurales et géochimiques ont permis de faire une corrélation entre les formations du mayo kebbi au Sud-Ouest du Tchad et celles de la Chaîne Panafricaine au Cameroun.

Sur le plan morphologique, deux grandes formations sont représentées dans la zone d'étude. Il s'agit des formations sédimentaires et des formations granitiques reparties entre deux grands massifs : le Mont Guera et le Mont Abtouyour qui affleurent respectivement à 1600 m et 899 m dont la plaine environnante oscille en moyenne autour de 370 m.

L'étude pétrographique des granitoïdes du massif Kenga (secteur Nord-Ouest du massif central tchadien), montre qu'il existe plusieurs types pétrographiques, il s'agit de : l'orthogneiss, diorites, granodiorites, granites hétérogènes du point de vue pétrographique (les granites porphyroïdes, les granites à biotite et amphibole et les leucogranites), enclaves basaltiques et de roches filoniennes. Ces roches affleurent en dômes, en boules et en blocs au Mont Guera et à Abtouyour. L'orthogneiss à une texture granoblastique à granonématoblastique, les granites et les leucogranites ont une texture en générale grenue à grains fins, à grains moyens et à grains grossiers.

La mise en place des ensembles pétrographiques est suivie éventuellement d'une déformation fragile et cassante marquée par des venues filoniennes et des diaclases qui se mettent en place de manière continue en utilisant les structures préexistantes. Les filons sont représentés par les aplites, pegmatites et les filons de quartz.

Les formations d'Abtouyour-Mont Guera sont des granitoïdes de type I, à affinité sub-alcaline. Les leucogranites sont d'origine crustale, formés par fusion successive des roches préexistantes. Ils sont faiblement peralumineux avec des teneurs en K2O fortement élevées. Ces roches se sont mises en place dans une zone de collision continentale.

Les axes empruntés dans ce travail et les comparaisons faites avec celles d'autres études menées dans les régions voisines apportent des arguments à nos objectifs posés au départ.

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Pour mieux affiner notre recherche, de comprendre les processus géodynamiques de mise en place et de déterminer les potentiels de minéralisation de notre secteur, il est envisageable de mener :

· des études minéralogiques afin de connaitre les principales phases minérales et la nature du magma à l'origine de ces roches ;

· des études de géochronologie et de métallogénie des formations géologiques étudiées dans le massif Kenga (secteur Nord-Ouest du Massif Central tchadien) afin de clarifier l'évolution de l'environnement géodynamique de mise en place et de spécifier les indices de minéralisation de la dite zone ;

· des études géochimiques poussées et isotopiques permettront de déterminer leur origine et définir leur contexte géologique ;

· d'étendre notre étude sur les affleurements non explorés aux environs de notre zone d'étude.

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Annexes

Tableau II : Coordonnées des échantillons de roches dans la zone d'étude

Noms des échantillons	Lieux d'échantillonnage	Coordonnées géographiques	Altitudes en mètre
AR1	Arangha	N12°00'36,01", E18°10'16,63"	453
AR10	Arangha	N12°00'42,71", E18°10'15,08"	468
MA2	Malé	N12°02'26,98", E18°09'00,75"	470
MAT2, MAT3	Mataya	N11°59'46,53", E18°02'18,95"	410
HM1	Hadjer Marfaïne	N11°59'06,37", E18°11'58,84"	508
HM2	Hadjer Marfaïne	N11°59'29,31", E18°12'06,98"	478
AB1	Abtouyour	N11°58'55,26", E18°04'13,21"	408
AB2	Abtouyour	N11°58'16,81", E18°03'30,23"	408
AB3	Abtouyour	N11°58'18,58", E18°03'30,20"	433
AB4	Abtouyour	N11°58'39,50", E18°04'54,30"	434
AB5-6-8	Abtouyour	N11°58'39,85", E18°04'53,21"	461
AB7	Abtouyour	N11°58'39,80", E18°04'54,31"	455
Filon AB2	Abtouyour	N11°58'41,18", E18°04'55,20"	445
Filon et enclave	Abtouyour	N11°58'39,28", E18°04'54,43"	424
Filon AB1	Abtouyour	N11°56'40,83", E18°04'56,56"	461
SA1	Sara Arab	N12°05'46,58", E18°06'11,58"	440
SK1	Sara Kenga	N12°05'03,40", E18°05'10,01"	438
BE	Béréte	N12°03'12,48", E18°02'47,53"	432
BEI	Béréte	N12°02'48,58", E18°01'43,16"	415
BE10	Béréte	N12°02'47,78", E18°01'42,55"	417
MG1	Mont Guera	N11°57'23,39", E18°11'29,39"	436
MG2	Mont Guera	N11°57'23,00", E18°11'29,43"	430
MG3	Mont Guera	N11°57'23,00", E18°11'31,12"	470
MG4a-MG4b	Mont Guera	N11°57'22,53", E18°11'30,08"	466
MG5	Mont Guera	N11°57'09,58", E18°10'18,44"	463
enclave MG6	Mont Guera	N11°57'10,39", E18°10'18,19"	461
enclave MG7	Mont Guera	N11°57'11,39", E18°10'17,54"	465
MG9-MG10	Mont Guera	N11°57'07,16", E18°11'10,49"	465
MG11-MG12	Mont Guera	N11°57'07,20", E18°11'11,07"	475

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Tableau III : Mesures des directions des filons

Directions des filons	Directions des filons	Directions des filons	Direction des filons
aplitiques d'Abtouyour	pegmatitiques d'Abtouyour	au Nord de Bitkine	du Mont Guera
N30°E	N15°E	N5°E	N40°E
N30°E	N17°E	N15°E	N45°E
N30°E	N40°E	N18°E	N95°E
N42°E	N60°E	N25°E	N105°E
N45°E	N61°E	N25°E	N113°E
N50°E	N63°E	N25°E	N120°E
N50°E	N65°E	N30°E	N125°E
N50°E	N70°E	N30°E	N130°E
N55°E	N75°E	N35°E	N130°E
N55°E	N83°E	N45°E	N130°E
N60°E	N85°E	N45°E	N130°E
N70°E	N90°E	N50°E	N133°E
N80°E	N95°E	N54°E	N135°E
N100°E	N120°E	N60°E	N140°E
N115°E	N120°E	N61°E	N145°E
N120°E	N121°E	N70°E	N150°E
N120°E	N125°E	N70°E	N170°E
N122°E	N130°E	N85°E	N170°E
N135°E	N130°E	N95°E
N140°E	N130°E	N110°E
N150°E	N130°E	N110°E
N155°E	N135°E	N120°E
N160°E	N135°E	N179°E
N179°E	N140°E
N179°E	N145°E
	N150°E
	N155°E
	N160°E
	N165°E
	N170°E
	N170°E
	N175°E
	N179°E

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Tableau IV : Mesures des directions des diaclases d'Abtouyour

N5°E	N54°E	N135°E	N35°E	N74°E	N162°E
N8°E	N59°E	N135°E	N35°E	N74°E	N168°E
N10°E	N59°E	N137°E	N40°E	N75°E	N170°E
N10°E	N60°E	N140°E	N40°E	N75°E	N170°E
N10°E	N60°E	N140°E	N40°E	N75°E	N170°E
N10°E	N62°E	N140°E	N41°E	N75°E	N174°E
N10°E	N65°E	N140°E	N42°E	N78°E	N175°E
N14°E	N65°E	N145°E	N45°E	N80°E	N175°E
N15°E	N65°E	N147°E	N45°E	N80°E	N175°E
N20°E	N65°E	N147°E	N49°E	N80°E	N175°E
N20°E	N65°E	N150°E	N50°E	N80°E	N178°E
N20°E	N65°E	N150°E	N52°E	N80°E	N178°E
N24°E	N66°E	N150°E	N115°E	N85°E	N179°E
N25°E	N70°E	N153°E	N115°E	N85°E	N179°E
N25°E	N70°E	N155°E	N116°E	N90°E	N122°E
N25°E	N70°E	N155°E	N116°E	N93°E	N122°E
N25°E	N70°E	N158°E	N120°E	N100°E	N125°E
N30°E	N70°E	N158°E	N120°E	N104°E	N127°E
N30°E	N70°E	N160°E	N120°E	N110°E	N128°E
N30°E	N70°E	N160°E	N120°E	N110°E	N130°E
N33°E	N72°E	N160°E	N120°E	N111°E	N130°E
N33°E	N72°E	N162°E	N130°E	N133°E

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Tableau V : Mesures des directions des diaclases au Nord de Bitkine

N32°E	N85°E	N65°E	N142°E
N35°E	N90°E	N70°E	N150°E
N35°E	N95°E	N75°E	N158°E
N37°E	N105°E	N75°E	N160°E
N40°E	N120°E	N75°E	N165°E
N43°E	N130°E	N78°E	N170°E
N44°E	N130°E	N80°E	N170°E
N60°E	N140°E	N80°E	N175°E
N65°E	N140°E

Tableau IV : Mesures des directions des diaclases au Mont Guera

N10°E	N100°E	N48°E	N124°E	N25°E	N120°E	N68°E	N135°E
N10°E	N100°E	N50°E	N125°E	N28°E	N120°E	N80°E	N135°E
N10°E	N110°E	N51°E	N125°E	N28°E	N120°E	N85°E	N150°E
N15°E	N110°E	N51°E	N125°E	N29°E	N120°E	N86°E	N154°E
N15°E	N110°E	N53°E	N126°E	N36°E	N120°E	N86°E	N154°E
N15°E	N113°E	N55°E	N129°E	N38°E	N121°E	N90°E	N165°E
N20°E	N118°E	N55°E	N130°E	N39°E	N123°E	N95°E	N165°E
N23°E	N118°E	N57°E	N130°E	N40°E	N124°E	N95°E	N169°E
N25°E	N119°E	N65°E	N134°E	N40°E	N124°E	N95°E	N170°E
			N98°E	N170°E

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Les éléments majeurs et traces ont été mesurés sur 12 g de poudre séchés et homogénéisés, ceci en utilisant un spectromètre BRUKER S8 de longueur d'onde dispersive (WD-XRF). Les poudres ont été mélangées à 2g de WAX (liant cellulosique non détectable au rayon X) puis pressé dans des capsules en aluminium de 40 mm de diamètre et 7mm d'épaisseur. Un étalonnage spécifique a été développé afin d'optimiser le WD-XRF pour les matrices des échantillons à analyser. Ceci a été réalisé en utilisant 14 matériaux de référence certifiés, constitués de roches, sols, sédiments marin et de rivières, argiles, chaux ; bauxite. Les pertes au feu ont été calculées après calcination à 1100°C. Ne sont répresentés que les majeurs dont les valeurs sont > 1% et les élements en trace dont les valeurs < 0,1%.

Tableau VII : Eléments majeurs (% en poids)

	MG9 MA2 AB4 Enclave de roche leucogranite basaltique Leucogranite			MG10 Diorite	SK1 Granite à biotite et amp
SiO2	72,9	58,3	73,2	63,3	71,7
TiO2	0	1	0,1	1,4	0,4
Al2O3	12,7	12	12,8	10	11,7
Fe2O3	0,8	7,2	0,9	7	1,4
MnO	0	0,1	0	0,1	0
MgO	0,1	5,8	0,4	4,3	0,8
CaO	1,2	6,9	1,4	5,3	2,5
Na2O	3,5	2,8	4,5	1,9	2,6
K2O	8	4,1	5,8	5,1	7,6
P2O5	-	0,4	0	0,3	0,1
Pertes au feu	0,3	0,7	0,3	0,2	0,3
Total	99,5	99,3	99,4	98,9	99,1

Tableau VIII : Eléments en traces (en ppm)

Ba	-	868,7	-	1719,6	2095,8
Sr	151,3	832,9	98,9	815	629,9
Rb	137,4	94,3	154,8	91,6	106,2
Zr	14	208,7	74	219,1	69,5
Cr	154,6	320,2	132,7	331,8	145
Zn	-	144,6	40,1	117,2	-
Ni	-	-	-	62,8	-
V	-	-	-	117,6	-
Cu	-	-	-	47,9	-

Pétrologie des granitoïdes de Bitkine et ses environs (Massif Central Tchadien).

Mémoire de master C.G.M rédigé par : ASBAGUI BATMO 07L107FS 70

Tableau IX : K2O/Na2O et K2O+Na2O des échantillons analysés

	K2O	Na2O	K2O/Na2O	K2O+Na2O
MG9	8,013	3,534	2,267402377	11,547
MA2	4,133	2,88	1,435069444	7,013
AB4	5,893	4,543	1,297160467	10,436
MG10	5,163	1,97	2,620812183	7,133
SK1	7,677	2,69	2,853903346	10,367

Tableau X : A/CNK des échantillons analysés

	Al2O3 CaO		K2O	Na2O A/CNK
MG9	12,73	1,23	8,013	3,534	1
MA2	12	6,948	4,133	2,88	0,8595
AB4	12,88	1,47	5,893	4,543	1,0818
MG10	10	5,383	5,163	1,97	0,799
SK1	11,73	2,506	7,677	2,69	0,9112