Etude pétrographique, structurale, géochimique et géochronologique de la chaine de Ngovayang a Lolodorf-Bipindi (Sud Cameroun).

Abstract

Ce mémoire caractérise le domaine paléoprotérozoïque de la chaîne de Ngovayang et propose un modèle évolutif de l’éburnéen au panafricain à partir d’une approche pluridisciplinaire basée sur les données de terrain et des analyses géochronologiques et géochimiques. Sur le plan pétrographique la zone d’étude est composée d’orthogneis à biotite et pyroxène, à amphibole et grenat et à grenat et pyroxène, de gneiss migmatiques, de mylonites, de pyroxénites, d’amphibolites, de quartzites et de charnockites, Sur le plan géochimique, les orthogneiss et les charnockites sont d'anciennes séries supracrustales à intermédiaires calco-alcalines. Ce qui les confèrent une source mixte : mantellique et crustale. L’affinité calco-alcaline datée entre 2017±43 Ma à 2147±11 Ma est typique des domaines orogéniques de type collisionnel. Cette affinité traduit un environnement compressif. Les protolites des orthogneiss proviennent des TTG ; ces roches sources proviennent de la fusion partielle d’une croûte ancienne à des conditions P et T différentes. Les quartzites montrent une minéralogie à quartz, hématite et chlorite avec de faible proportion de martite, magnétite et ilménite. Simplicité minéralogique expliquée par la pauvreté extrême de tous les éléments chimiques à l'exception du fer et de la silice. Ces deux éléments sont corrélés négativement. Cette corrélation indique donc un caractère géochimique du lessivage supposé par des eaux météoriques, lessivage qui conduirait à la formation du minerai. Cependant, la même étude nous a permis de déterminer trois principales phases de minéralisations à savoir : phase précoce synsédimentaire liée à la sédimentation des BIFs et, une deuxième phase liée à la tectonique constituant la phase la plus importante. A ces deux phases s'ajoute une troisième phase résultant de l'altération météorique. Deux types de minéralisations d'hématite ont été reconnus au niveau du massif: la minéralisation d'hématite en plaquettes et la minéralisation de type rocheux. Deux principales hypothèses sur l'origine de ces minéralisations se distinguent : origine métasomatique ou hydrothermale et origine latéritique par circulation d'eaux météoriques. Du point de vue structural et géochronologique, les formations du massif de Ngovayang sont affectées par trois phases de déformations dont les différents éléments structuraux présentent une géométrie et une orientation en accord avec deux épisodes extensives D1 et D3 séparés par une phase compressive D2 NW-SE à NNW-SSE. A l’échelle régionale, ni l’empreinte géométrique de D1, ni son régime tectonique ne peuvent être clairement définis, à cause de l’ampleur de D2 dont la forte intensité a oblitéré les marqueurs caractéristiques de la première phase de déformation. Sur le terrain, les seules reliques sont la foliation S1 et les plis P1. Cet épisode correspond à l’évènement thermotectonique qui a affecté les formations plutoniques néoarchéennes. L’épisode de déformation majeure D2 survient entre 2100 et 2017 Ma. Sur le terrain il est marqué par la migmatisation intense des gneiss et l’observation de tous les éléments de fabrique. Cet épisode marque ainsi l’orogenèse éburnéenne au Cameroun. Le régime de déformation de D2 ainsi que l’ensemble des éléments de fabrique s’accorde à la mise en place du massif de Ngovayang pendant l’orogenèse éburnéenne par collision des blocs cratoniques du Congo et de Sao Francisco au paléoprotérozoïque. La déformation D3 observée sur le terrain est attribuée à un évènement post-éburnéen caractérisée par des structures fragiles à fragiloductiles. La déformation D3 correspond à la fracturation post-éburnéenne réactivée durant l’orogénèse panafricaine. La D3 correspond aux âges et structures des métasyénites du rocher du Loup, ou aux formations situées plus à l’est à Bivouba. Ces fractures relèvent de la relaxation des contraintes post-orogénique et son réactivées dans le contexte néotectonique. Ces résultats montrent que la chaine éburnéenne de Ngovayang (CEN), est une chaîne de collision continent-continent d’âge Paléoprotérozoïque ayant un type de dispositif collisionnel similaire aux dispositifs géométriques modernes de type himalayen.