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Implication structurale des anomalies gravimétriques en bordure septentrionale du craton du Congo

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par Yves Shandini Njankouo
Université de Yaoundé I Cameroun - DEA 2007
  

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3. TRAVAUX GEOPHYSIQUES ANTERIEURS

Les premiers travaux de prospection géophysique au Cameroun étaient des travaux de reconnaissance. La première campagne gravimétrique a été menée sur l'ensemble du territoire du Cameroun entre 1962 et 1967 par l'ORSTOM (Office de la Recherche Scientifique et Technique d'Outre Mer) et a conduit à l'établissement des cartes d'anomalies gravimétriques de reconnaissance du Cameroun.

Collignon (1968) distingue au sud du parallèle 4°N une anomalie légère de grande extension d'orientation W-E (Fig.4) qu'il interprète comme la partie affaissée des formations précambriennes du Sud Cameroun. Il distingue au seuil d'Abong-Mbang une zone caractérisée par des anomalies gravimétriques positives et qui séparerait la zone légère de l'Adamaoua au Nord de la zone légère du massif Sud Cameroun.

Sur la base des caractéristiques de la signature gravimétrique des limites entre craton et chaîne, Dumont (1986) a assimilé l'alignement E-W d'Edéa à Yaoundé à la limite géophysique du craton du Congo (Fig. 9); cette limite se poursuit suivant la même direction, sensiblement le long du parallèle 4°N dans tout le sud du Cameroun (Mbom Abane, 1997 ; Tadjou, 2004 ; Tadjou et al., 2004).

A partir de l'alignement des épicentres des secousses sismiques enregistrées de 1987 à 1989 suivant un axe Kribi-Edéa, Atéba et al. (1992) proposent une extension SSW de la limite géophysique du craton du Congo en direction de Kribi ; ce contact craton/chaîne serait à l'origine de la sismicité de cette région.

Une étude des discontinuités profondes de densité à partir de l'analyse spectrale des données gravimétriques a permis à Nnange et al. (2000) de mettre en évidence trois discontinuités majeures de densités dans la lithosphère sous le craton du Congo : une à

13 km pour la croûte supérieure, la seconde à 25 km pour la croûte moyenne et la troisième à 35 km pour l'interface croûte-manteau. Ces résultats ont permis de fixer l'épaisseur de la croûte à environ 35 #177; 3km sous le craton du Congo.

Fig. 4 : Extrait de la carte gravimétrique de Collignon (1968). Anomalies de Bouguer Sud-Cameroun.

L'interprétation des données gravimétriques dans la région Ebolowa-Sangmélima (Tadjou et al., 2001) a permis de suggérer que les structures granitiques du craton du Congo s'enfoncent profondément sous les schistes et s'étendent plus au nord de Mbalmayo où on observe en surface le contact entre le craton du Congo et la chaîne panafricaine Nord équatoriale comme annoncé précédemment par des études géophysiques (Manguellé-Dicoum, 1988 ; Manguellé-Dicoum et al., 1992) et géologiques (Nedelec et al., 1986 ; Nzenti et al., 1987) antérieures.

La modélisation gravimétrique le long de la marge Nord du craton du Congo dans le Sud-Cameroun (Tadjou et al., 2004) suggère que la région constitue une zone de subduction dans laquelle la subsidence a dû être accompagnée par une intrusion de faible densité (granites de So'o) d'épaisseur 3500 m.

4. HYPOTHESES ET OBJECTIFS DE L'ETUDE

L'intérêt qui est porté dans ce travail sur les structures et l'extension des différents groupes lithologiques s'ajoutera à de nombreux travaux géologiques et géophysiques qui ont été réalisés sur la bordure septentrionale du craton du Congo.

Le domaine de Yaoundé est une des unités structurales qui constituent la vaste chaîne panafricaine au nord du craton. Cette chaîne serait une chaîne de collision d'âge panafricain entre le craton du Congo au Sud et l'extension du bouclier nigérian au Nord (Nzenti, 1987 ; Penaye et al., 1989 ; Ngako et al., 1989 ; Toteu et al., 2004). Plusieurs modèles tectoniques correspondant à la collision entre le craton du Congo et la chaîne mobile Panafricaine ont été proposés (Poidevin, 1983 ; Nzenti et al., 1984, 1988 ; Toteu et al., 2001 ; Penaye et al., 1993 ; Trompette, 1994 ; Castaing et al., 1994 ; Rolin, 1995 ; Abdelsalam et al., 2002 ; Tadjou, 2004). Ainsi la zone d'étude étant située dans la zone de transition entre le craton et la chaîne panafricaine possèderait une structure complexe suite aux nombreuses tensions dont le socle a été le siège durant les différents épisodes géologiques. En effet la carte gravimétrique de la région présente de nombreuses anomalies localisées qui témoignent de la complexité du socle.

Dans la région d'étude les données structurales disponibles révèlent l'existence de nombreuses structures majeures. Les linéaments sont généralement soulignés par des anomalies gravimétriques remarquables et c'est le cas pour les failles de Yaoundé-Abong-Mbang et la faille de Kribi ; cependant dans des régions où des structures tectoniques majeures ont été détectées, la carte d'anomalies ne présente aucune signature gravimétrique significative (failles de la Sanaga et d'Eseka-Dja).

Dans ce travail il s'agit, en utilisant la méthode gravimétrique, de mettre en évidence les différentes formations constituant le socle de la région et de localiser les accidents tectoniques majeurs. Nous essayerons sur la base des données gravimétriques disponibles et des résultats qualitatifs issus de l'interprétation de la carte d'anomalie gravimétrique :

- de donner une signification géologique aux anomalies gravimétriques observées dans le craton du Congo.

- de trouver les signatures gravimétriques de certaines structures (failles ou contact), d'en donner une interprétation en rapport avec la géologie régionale et à partir de ceci préciser l'origine de la sismicité des régions de Kribi et Monatélé.

- proposer un modèle de structure globale pour la région.

- proposer d'après l'allure des anomalies observées une limite entre le craton et la chaîne panafricaine.

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