II.2. Le craton Ouest Africain
L'ossature de l'Afrique de l'Ouest est constituée par
un socle précambrien communément appelé craton Ouest
Africain (environ 4.500.000 km2). Métamorphisé,
poly-déformé, totalement stabilisé vers 1700 Ma, ce craton
apparait suivant deux dorsales: Réguibat au Nord et Man au Sud. Il
affleure aussi dans les boutonnières de Kayes et de
Kéniéba-Kédougou (de part et d'autre de la
frontière entre Sénégal et Mali). Le reste du craton est
couvert par des dépôts de plate-forme dont les plus anciens sont
datés de 1000 Ma. Il s'agit de séries épaisses
conservées de façon plus ou moins constante dans les grands
bassins de Tindouf et Taoudeni ainsi que les bassins du Gourma, de Bowé
et le bassin voltaïque.
Les deux dorsales représentent deux domaines assez
distincts et nettement contrastés tant par l'âge des formations
que par leurs caractères pétrographiques et lithologiques: un
domaine occidental essentiellement Archéen (daté de 2700 Ma) et
un domaine oriental où prédominent largement des formations
Birrimiennes (2000-2200 Ma). Ces deux domaines sont séparés par
les zones de cisaillement de Sassandra (Man) et Zednès (Réguibat)
et qui semblent correspondre aux extrémités d'un unique
cisaillement passant sous le bassin de Taoudeni.
Cependant la position des boutonnières de
Kéniéba-Kédougou et l'absence d'Archéen en leur
sein posent un problème quant à la continuité entre
l'Archéen mauritanien et celui de Man (Abdivall. T, 1994).
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Figure 5 : La carte du craton Ouest Africain,
(modifié d'après Abdivall.T,1994)
II.3. Généralité sur
l'Archéen
L'Archéen (4.0 Ga à 2.5 Ga) est une
période d'intense activité magmatique qui a produit plus des
trois quart 3/4 de la croute continentale à partir du manteau.
A cette période le gradient géothermique de la
terre était beaucoup plus élevé que celui connu
aujourd'hui.
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Les unités archéennes sont réparties
partout dans le monde et présente successivement trois 03 grand
ensembles :
i) Un socle granito-gneissique ;
ii) Des ceintures de roches vertes ;
iii) Des granites tardif.
La formation du socle granito-gneissique dérive,
à l'origine, de la fusion d'une roche magmatique basique
métamorphisée dans un contexte de subduction.
En effet, le socle plus jeune et plus chaud à
l'Archéen est constitué de roche sédimentaire et de roche
volcanique basique. Il va alors s'enfoncer et commencer à se
métamorphiser en amphibolite puis en éclogite. A cette profondeur
et ces conditions de pression et de température la plaque va pouvoirs
fondre avant de se déshydrater complètement et donner une croute
continentale plus basique caractéristique des unités
archéennes appelées aujourd'hui TTG
(Tonalite-Trondjhémite-Granodiorite).
La ceinture de roches vertes se constitue principalement de
roches volcano-sédimentaires déposées sur les
unités granito-gneissique.
Ces ceintures présentent partout dans le monde les
mêmes successions d'unités géologiques;
A sa base, des unités volcaniques ultrabasiques
très denses du type Komatiite (d=3.3), dont le degré de fusion
était très élevé à l'époque de
l'archéen, soit 50 à 60% de fusion pour des températures
aux alentours de 1600-1650°. Dans sa partie médiane, on retrouve
les unités volcaniques basaltiques d'affinité tholeïtique
intercalées avec des unités sédimentaires. Avec une
différenciation pour les sédiments, la partie inférieure
est généralement constituée d'unités
détritiques (grauwack et conglomérats). Puis, en montant dans la
colonne stratigraphique, ces sédiments évolueraient vers des
dépôts chimiques issus de la dissolution du fer et de la silice,
qui vont précipiter dans des milieux réducteurs, et formé
les unités de BIF.
Nous avons parfois en fin de série des unités
volcanique plus acide (dacite, rhyolite), qui viennent s'intercalées aux
unités magmatiques basiques et au sédiment.
Les unités sédimentaires ont tendance à
recouvrir le haut de la série.
Les granites tardifs sont d'affinité calco-alcaline et
représentent la cristallisation de matériel résiduel issu
du manteau suite a l'adjonction créée par la formation de la
suite TTG.
La mise en place de ces différentes unités a pu
être possible non seulement grâce à des mouvements de plaque
horizontaux qui est le principal acteur tectonique opérant des la fin de
l'Archéen (2.5 Ga à aujourd'hui), mais aussi grâce à
des processus de mouvements horizontaux basés sur un processus
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gravitaire, appelé sagduction (phénomène
se traduisant par une instabilité entre des roches de différente
densité), soit sur la différence de densité des
différentes unités (Chris. Br, 2011).
Figure 6: Phénomène de
sagduction
1) La ceinture de roche verte et principalement les
komatiites de forte densité (3,3) se dépose sur les unités
TTG de faible densité (2.7) ;
2) Les komatiites plus dense commence à s'enfoncer
dans la croute créant des petites dépressions ou les
sédiments de la ceinture de roches verte vont commencer à se
déposer (conglomérats et grauwacke) et des petits diapirs vont se
formé en annexe ;
3) Création d'un bassin ou va pouvoir se mettre en
place les formations sédimentaires de fer rubanées (Chris. Br,
2011).
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