Petrology of sedimentary rocks in the southern Mamfe basin, Sw Cameroon.

Abstract

Dans le but de déterminer la provenance, reconstituer les paléoenvironnements et évaluer le potentiel économique des roches sédimentaires du bassin de Mamfé (Ouest-Cameroun), des études de terrain et des analyses de laboratoire ont été réalisées. Les campagnes de terrain ont permis l‟identification des affleurements, les différents types de faciès et structures sédimentaires. Tandis qu‟en laboratoire, les analyses pétrographique, minéralogique et géochimique ont été réalisées. Sur le terrain les affleurements sont globalement tabulaires à sub-tabulaires. Des structures de déformation des sédiments plastique et des dykes clastiques ont été observées. Ces dykes clastiques sont extrusifs et ont été formes à partir des sédiments plastiques préexistants qui pénètrent dans les fissures causées par l‟activité sismique. Les déformations ayant affecté les sédiments auraient été causés par des chocs sismiques, une sédimentation rapide dans une zone tectonique active. Les associations de faciès sont constitués des dépôts de chenaux fluviaux, des dépôts de plaine d'inondation, des dépôts fluvio-deltaïques, des dépôts pro-deltaïques et des dépôts fluvio-lacustres subaquatiques. Sur le plan pétrographique, les grès sont composés de quartz, feldspaths et des fragments de roches. Aussi, la déformation des micas et les processus de cimentation, de remplacement et d'albitisation sont observés. Les minéraux lourds présents dans les grès sont principalement le zircon, la tourmaline, la kyanite, l'augite, le grenat, la hornblende, l‟épidote, le diopside, la muscovite, la biotite et les minéraux opaques. Les résultats ci-dessus suggèrent que les grès du bassin de Mamfé seraient issus de l‟altération des roches magmatique et métamorphiques. Ces grès auraient subi des stades diagenétiques redoxmorphes, locomorphes et phyllomorphes associés à des processus de diagénèse précoces et tardifs. L'analyse minéralogique des schistes révèle la présence du quartz, d'albite, de la calcite, de la sanidine, de la dolomite, de l'ankérite, et de la sidérite. Les rapports de certains éléments traces, Ni/Co, V/Cr, U/Th et Th/U de 1,68-2,0, ,13-2,95, 0,24-0,51 et > 2, respectivement, montrent que les schistes de Mamfé se seraient déposé dans un milieu oxique. Les terres rares normalisées aux PAAS dans les échantillons de schiste présentent un enrichissement en terres rares légères sur des terres rares lourdes, des anomalies positives en Eu, négative en Ce et un rapport Y/Ho moyen de 29,7. Ces résultats indiquent que les schistes ont été déposés dans un milieu continental lacustre. Les rapports La/Sc, Th/Sc, Zr/Sc, Cr/Ni et les diagrammes discriminants Cr/V-Y/Ni, Ni-Cr, TiO2-Sc combinés avec un facteur discriminant (DF1 et DF2) désignent une source archéenne felsique. Sur le plan économique, les schistes de Mamfé contiennent des teneurs élevées en lithium (108 ppm), rubidium (320 ppm), béryllium (4 ppm), strontium (709 ppm), baryum (1375 ppm), zinc (170 ppm) et bore (4247 ppm). La teneur en aluminium varie entre 1% et 46%, celle du Fe entre 35% et 87%, tandis que celle du Mn entre 2% et 42%. Ces résultats montrent que les schistes étudiés appartiennent à la classe des schistes métallifères et minéralisés, abritant des métaux alcalins, alcalinoterreux et métalloïdes. La présence d‟une anomalie positive en europium et négative cérium, ainsi qu‟un enrichissement en terres rares moyennes sur les terres rares lourdes montrent que ces schistes peuvent être considérés comme des roches mères des hydrocarbures.