3. Synthèse du socle Précambrien Sud
La structure tectonique du Précambrien du Sud de
Madagascar se caractérise par la présence de plusieurs zones de
cisaillement majeures. Parmi ces structures, la zone de cisaillement de
Ranotsara (Fig. 2) constitue l'élément structural le plus
marquant. Elle présente une orientation générale NW-SE et
joue un rôle essentiel dans l'organisation tectonique régionale.
D'autres zones de cisaillement, situées au Sud de Ranotsara, montrent
une orientation dominante N-S (Windley et al., 1994). L'ensemble des
formations précambriennes du Sud malagasy a subi un métamorphisme
de haut grade, avec des conditions de températures extrêmement
élevées, caractéristiques des niveaux profonds de la
croûte continentale (Ackermand et al., 1991 ; Collins et
al., 2012).
Le socle précambrien du Sud de Madagascar a fait
l'objet de nombreuses études géologiques, qui proposent des
interprétations variées de sa subdivision lithologique,
tectonique et métamorphique. Cette diversité d'approches
reflète la complexité du socle malagasy et l'évolution des
concepts appliqués à son interprétation (Tab. 1 ;
Randriatsitohaina, 2015). Les différents modèles
proposés reposent sur des critères distincts, tels que la
lithologie, la stratigraphie, la structuration tectonique, les conditions
métamorphiques et les données géochronologiques.
La première synthèse d'envergure sur la
lithostratigraphie du socle malagasy est attribuée à Besairie
(1973), reprise et discutée par Emmel et al., (2008). Besairie
subdivise le Sud de Madagascar en trois grands systèmes : le
système Androyen, le système du Graphite et le système de
Vohibory. Le système Androyen regroupe notamment les ensembles de
Fort-Dauphin, Tranomaro et Ampandrandava. Cette classification repose
principalement sur des critères stratigraphiques et lithologiques, sans
intégrer de manière explicite les relations tectoniques
régionales.
Une évolution majeure dans la compréhension du
socle précambrien du Sud malagasy est proposée par Windley et
al., (1994), qui introduisent une subdivision en six ceintures
tectono-métamorphiques distinctes : la ceinture de Vohibory, la ceinture
cisaillante dextre d'Ampanihy, la ceinture de Bekily, la ceinture cisaillante
sénestre de Betroka, la ceinture de Tranomaro et la ceinture de
Fort-Dauphin-Anosyen. Cette organisation tectonique concerne l'ensemble du
Précambrien situé au Sud de la ligne majeure Bongolava- Ranotsara
et met en évidence le rôle structurant des zones de cisaillement
dans l'architecture géodynamique du socle (Windley et al.,
1994). Dans ce cadre, trois grands blocs tectono-métamorphiques
sont individualisés : Vohibory, Bekily et Tranomaro. Ces
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blocs sont séparés par des zones de cisaillement
subverticales majeures, à savoir les zones d'Ampanihy, de Betroka et de
Fort-Dauphin (Windley et al., 1994 ; Razakamanana, 1999).
Une approche plus récente est proposée par le
Projet de Gouvernance des Ressources Minérales (PGRM, 2008 ; 2012), qui
subdivise le Sud de Madagascar en trois grands domaines géologiques : le
domaine de Vohibory, le domaine Androyen et le domaine Anosyen (Fig.
2). Ces domaines sont séparés par des zones de
cisaillement d'importance régionale. Cette subdivision repose sur une
combinaison de critères géochronologiques, tectoniques et
métamorphiques.
Le domaine Androyen (PGRM, 2008 ; 2012), désigné
auparavant sous le nom de bloc composite de Bekily (Windley et al.,
1994 ; Razakamanana, 1999), correspond à un ancien socle
essentiellement constitué de paragneiss. Ce domaine se
caractérise par un métamorphisme de haut grade (Ackermand et
al., 1991 ; Collins, 2006), avec des conditions variant du faciès
granulite au faciès amphibolite supérieur. Les assemblages
lithologiques montrent une prédominance de gneiss rubanés, des
leptynites à cordiérite et grenat, des diopsidites et des
amphibolites, qui constituent des marqueurs caractéristiques du domaine
Androyen (Nicollet, 1985).
Selon la subdivision adoptée par le PGRM (2008 ; 2012),
le domaine Androyen se divise en deux groupes principaux : le groupe d'Imaloto
et le groupe de Mangoky. La zone d'étude considérée dans
le cadre de ce travail appartient au groupe d'Imaloto (Fig.
5). Les caractéristiques lithologiques, structurales et
métamorphiques observées dans ce groupe témoignent
l'évolution tectonométamorphique du Précambrien du Sud de
Madagascar.
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Tableau 1. Synthèse des différents
concepts du Précambrien Sud de Madagascar (Randriatsitohaina, 2015).
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Besairie (1973) et Hottin (1976)
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SYSTÈMES
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Vohibory
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Ampanihy
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Androyen
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Ampandrandava Tranomaro Fort-Dauphin
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Windley et al. (1990, 1994) ; Collins et al.,
2012
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CEINTURES
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Vohibory Ampanihy Bekily Betroka Tranomaro Fort-Dauphin
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Principales lithologies
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exemples : Jöns (2006) ; GAF/BGR (2008) ;
Roïg (2011) ; Rakotovao et al 2014 ; Tucker et
al., 2014
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DOMAINES
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Vohibory
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Androyen
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Anosyen
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Groupe de Gogogogo: gneiss quartzo-feldspathique
d'origine
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Groupe d'Imaloto: gneiss
quarzto-feldspathique
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à Grt#177;Sill-Opx, sill à composition rhyolitique
; psammopélitique à pélitique grt-sill (#177;bt);
paragneiss graphiteux à Opx, paragneiss à bt, grt, à
px-hb; marbre impur à minéraux quartzo-feldspathique
; orthogneiss granitique ; granites alcalins felsiques
|
Groupe de Tranomaro: paragneiss
|
à silicate calcique ; paragneiss
métapélitique rubané psammitique migmatitique à
Bt+Grt#177;Hb
paragneiss quartzo-feldspathique ; orthogneiss
quartzo-
basique (métagabbro)
siliciclastiques et carbonatées et roches volcaniques
gabbroique à dioritique ; orthogneiss tonalitique
à
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rhyolitique
Groupe de Mahafaly: ultramétabasite,
métabasite amphibolitisée,
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gneiss quartzo-feldspathique à Groupe de Mangoky:
paragneiss
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à Mag+Crd#177;Opx ; paragneiss
Groupe de Tôlanaro:
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talcschiste,
Groupe de Linta: gneiss psammitique à
Bt+Grt+Hb+Cpx et
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migmatitique à bt, bt-hb, bt-grt, et à bt+sill,
gneiss basique graphiteux gneiss basiques `intermédiaire
calco-silicatés ; quartzite ; orthogneiss Suite d'Ankiliabo:
Anorthosite-leuconorite
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feldspathique ; orthogneiss
Gpe Iakora : roches sédimentaires
felsiques
Suite de Dabolava: orthogneiss
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paragneiss à silicates calciques ;
Suite de Vohitany: péridotites, marbres
à silicate calciques,
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amphibolites à Cor,
Groupe d'Ianapera : granites, syénites
à Cor et granodiorites,
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Granitique
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péridotite, orthopyroxénite, gabbro,
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gneiss granitoïdes, amphibolite-pyroxenite, marbres,
quartzite,
paragneiss hypo-Al , lentilles sporadiques de
serpentinites,
métagabbro, métatroctolite
Suite de Marosavoa: orthogneiss granitique.
Tonalite-trondhjemite-
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granodiorite (TTG)
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Age des protolites
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séquence métasédimentaire de Vohibory
(910-750 Ma),
protolites basaltiques et sédimentaires
Linta-Mahafaly-Gogogogo (850-650 Ma)
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source terrains à graphite d'âge
Paléoprotérozoïque (2300-1800 Ma)
séquence métasédimentaire dominante
d'Imaloto
Mésoprotérozoïque (1780 -1100 Ma)
séquence basique et sédimentaire androyenne du
fini-
Paleoproterozoic au Cambrien (1830-530 Ma)
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séquence volcano-sédimentaires (2400-1600
Ma)
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Magmatisme
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exemples : de Wit et al., 2001 ; Jöns
(2006) ; Emmel et al., 2008 ; GAF AG-BGR (2008a,b) ;
Rakotovao et al, 2014 ; Tucker et al., 2014
|
volcanisme (850-700 Ma) ie pic : 800 Ma
magmatisme syntectonque de Marosavoa (670-640 Ma
magmatisme filonien (628-604 Ma ; 565 Ma )
magmatisme felsique tardi à post-collisionel (563
Ma - 518Ma)
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magmatisme d'arc intrusif d'Ankiliabo (1000-900 Ma)
magmatisme acide d'Ambalavao pré-à
syn-collisionnels (607-570 Ma)
magmatisme alcalin d'Ianakafy (550-500 Ma)
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quartzofeldspathic gneisses of felsic volcanic origin
(1840- 1680 Ga)
magmatisme basique à acide type arc continental
Imorona-Itsindro (840-700 Ma) magmatisme acide d'Ambalavao
(545-510 Ma)
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Métamorphisme
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exemples : Moine et al., 1985; Nicollet, 1985;
Kröner et al 1996, 1997, 1999 ; Jöns, 2006 ; Raith et
al., 2008; Jöns and Schenk, 2008; Emmel et al., 2008 ; GAF
AG-BGR, 2008b ; Jöns and Schenk, 2011; Boger et al., 2012 ;
Collins et al. 2012 ; Rakotovao et al, 2014 ;
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BT à TM
M1 pic du métamorphisme HP (673 #177; 11 Ma, 640
-605 Ma)
M2 métamorphisme rétrograde 570 Ma
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TM à HT
M1 pic du métamorphisme HT (620 et 600 Ma)
M2 métamorphisme rétrograde (TM 580-530
Ma)
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TM à UHT
M1 pic du métamorphisme HT (620 et 600 Ma)
M2 métamorphisme granulite rétrograde (TM
580-510 Ma)
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Razakamanana (1999)
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Schiste vert- Amphibolite-granulite HP
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Amphibolite
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Amphibolite-Granulite MP
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Amphibolite-granulite
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Granulite
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Déformation
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exemples : Martelat et al., 2000 ; de Wit, 2001 ;
GAF/BGR, 2008
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D1 déformation et métamorphisme de
haut-grade (665 #177; 12 Ma),
D2 déformation et métamorphisme
(620 Ma-600 Ma).
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D1 590- 515 Ma
D2 540-520 Ma
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D1 650? 26 Ma -
D2 600 - 530 Ma,
D3 543? 28 Ma
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D1 590 - 530 Ma
D2 500 - 490 Ma
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D1 590- 515 Ma
D2 520 Ma
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D1 600 - 535 Ma,
D2 529 Ma
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Structure
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Razakamanana(1999)
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dôme et bassin, Zone de chevauchement et zone de suture,
Ianapera-Ampanihy Suture
Collision 640-610 M
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zone de cisaillement
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nappe de charriage, dôme et bassin, zone extensive
Collision C-C
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zone de cisaillement
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dôme et bassin Collision C-C
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nappe chevauchante, structure en fleur Collision C-C
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Contexte tectonique
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exemples : Jöns and Schenk, 2008 ; Brown et al.,
2011 ; Boger et al., 2014 ; Rakotovao et al, 2014
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Océan de Mozambique du Néoprotérozoïque
Ride médio-océanique, Bassin arrière arc, Arc insulaire
(670 Ma-630 Ma)
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marge passive à avant-arc volcano-sedimentaire
bassin des marges continentales extensives entre l'océan
occidental en face de la marge du Craton Indo-Antarctique
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Razakamanana(1999)
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Arc volcanique ou bassin volcanique
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Ancienne marge continentale passive + rift volcanique
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Ancienne marge continentale passive
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Rift continental et plateforme de granite orogénique
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Modèle d'évolution
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exemples : Roïg (2012) ; Tucker (2012)
; Tucker et al, 2014
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domaines Androyen-Anosyen = terrane continental du Paleo
protérozoique (2.0-1.78 Ga) accrétionné vers la
marge sud du Craton Dharwar (>1.6 Ga), et rajeuni entre 1.03-0.93
Ga avec formation du domaine d'Ikalamavony Zone d'accrétion
cryogénienne de Gondwana est - Gondwana ouest (630-600 Ma);
Nappe de direction est ; Bassin d'inversion
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