caractérisation structurale et magnétique du pluton granitique de misajé (nord-ouest cameroun)

UNIVERSITE DE DSCHANG*********************************ECOLE DOCTORALE*********************************UNITE DE FORMATIONDOCTORALE SCIENCESFONDAMENTALESET TECHNOLOGIES

UNIVERSITY OF DSCHANG*********************************POSTGRADUATE SCHOOL**********************************DOCTORAL TRAINING UNITFUNDAMENTAL SCIENCES

AND TECHNOLOGY SCIENCES

Laboratoire de Géologie de l’Environnement

Caractérisation structurale et magnétique du pluton granitique de Misajé (Nord -Ouest

Cameroun)Présenté par

FOZING Eric Martial

Sous la Co-direction de

Dr Kwékam MauriceChargé de Cours Uds

Et dePr Njonfang Emmanuel

ProfesseurYdéI

1

2

PLAN

INTRODUCTION

PROBLEMATIQUE

OBJECTIF

METHODE DE TRAVAIL

RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD

3

Roches granitiques importance dans la formation des chaînes

Massifs plutoniques Caractérisation pétrographique,

géochimique et géochronologique

Chaîne Pan-Africaine d’Afrique Centrale jalonnée de massifsplutoniques dominant dans sa partie centrale.

Massifs plutoniques des massifs granitiques ou syénitiques

Mouvements de cisaillements dans la lithosphère plutons


INTRODUCTION GENERALE

Carte structurale Pan-Africaine du Cameroun (Ngako et al., 2008) 4

SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDINTRODUCTION GENERALE

Carte géomorphologique du

secteur d’étude

5


INTRODUCTION GENERALE

Au regard des travaux menés dans la CPAC Caractérisation

pétrographique, géochimique et géochronologique

Aspect structural restant très peu abordé.

Les granitoïdes constituent pour la plupart des plutons mises en place

dans les zones de cisaillements.

Roches granitiques structures pas toujours visibles à

l’oeil nue

6


PROBLEMATIQUE

7

Yakeu et al. (2007), Ganno et al. (2010) monocyclique et polyphasé respectivement

Etude structurale via ASM Contraindre la dynamique de mise en place du pluton

PROBLEMATIQUE


Tetsopgang et al. 1999, 2006, 2008 Caractères syn-

tectoniques

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contraindre

ASM PétrographiquesStructurales

classiques

La dynamique de mise en place du pluton de Misajé

Identifier et

caractériser sur le

plan

pétrographique

les granitoïdes de

Misajé

Caractériser les

structures et

microstructures de

ces granitoïdes et

leurs encaissants

Démêler l’évolution

structurale du

pluton de Misajé

calquée sur les

phases de

déformations


OBJECTIF PRINCIPAL ET SECONDAIRES

�Recherche bibliographique

9

TRAVAIL

Recherches

bibliographiquesTravaux de terrain Travaux de laboratoire

synthèse des travaux sur la chaîne

panafricaine au Cameroun et ses

environs; Mais Intérêt focalisé

dans le domaine Ouest

Etude bibliographique

assez exhaustive


METHODE DE TRAVAIL

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Sur le terrain


METHODE DE TRAVAIL

�Types pétrographiques décrits

�Eléments structuraux décrits et leurs orientations mesurées

�Ensemble de ces donnée a été traitée au laboratoire

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�Au laboratoire


METHODE DE TRAVAIL

Les analyses ont été effectuées dans deux laboratoires

Nom Km L F P T K1dec K1inc K2dec K2inc K3dec K3inc

EF002A1 31557,56 1,061 1,487 1,577 0,742 29,9 26,1 161,5 53,6 287,6 23,5

EF002A2 28886,05 1,039 1,5 1,559 0,827 29,6 21,7 162,3 59,6 291,2 20,2

EF002A3 26040,48 1,036 1,46 1,512 0,831 33,7 22,5 165,7 58,2 294,4 21,2

EF002B1 27595,08 1,072 1,537 1,648 0,721 15 9,7 128,3 66,7 281,2 21

EF002B2 27869,51 1,081 1,557 1,684 0,699 10,9 0,9 103,5 70,3 280,6 19,7

EF002B3 22142,52 1,073 1,514 1,624 0,71 189,4 3,9 87,8 71,5 280,7 18,1

EF002 27348,53 1,06 1,51 1,60 0,76 21 13 143 66 286 21

Paramètres scalaires Paramètres directionnels

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�Au laboratoire

�Traitement des données


METHODE DE TRAVAIL

13Exemple de magnétomètre à échantillon vibrant VSM

�Au laboratoire

SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDMETHODE DE TRAVAIL

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RESULTATS

pétrographiquestructural et

microstructural magnétique

SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDRESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS

Pétrographie (ensemble métamorphique et plutonique)Les roches métamorphiques (Amphibolite, Gneiss BH, Orthogneiss BH)

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�Gneiss à biotite et amphibole� Orthogneiss à biotite et amphibole



�Les amphibolites

Ensemble plutonique (GBH, GB, GD, GL)

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�Granite à biotite�Granodiorite�Granite leucocrate



�Granite à biotite et amphibole

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Echantillons de

roches datés par

Tetsopgang et al.,

1999 et 2008.

Correspondance dans

le cadre de ce travail

Méthode d’analyse

Th-U-Pb sur

minéraux

Ages

Granites à biotite et

hornblende

Granites à biotite et

amphibole

Th-U-Pb sur

minéraux

569 ± 12 Ma

Monzogranite à

biotite (N1, N2 et M8)

Granite à biotite Th-U-Pb sur

minéraux

560 ± 9 Ma

Gneiss migmatitiques

(I8 et I10)

Orthogneiss à biotite

et amphibole

Allanite 532 ± 35 Ma

Corrélation avec les échantillons de Tetsopgang et al. (1999; 2006; 2008)



� La carte géologique réalisée dans le cadre de ce travail met en évidence lesrelations existantes entre les différentes formations et leurs distributionssur le terrain. Il ressort de cette carte que:

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Prenant en compte le mode de gisement, la relation existanteentre les différents faciès et les données géochronologiques disponibles,la chronologie de mise en place des formations du pluton de Misajé seprésente comme suit :

• mise en place de la granodiorite

• mise en place des granitesà biotite et amphiboleà 569± 12 Ma,

• mise en place des granitesà biotiteà 560± 9 Ma,



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• mise en place du granite leucocrate probablement entre 532± 35Ma et 560± 9 Ma. Pendant cette même période,

• il y ’a mylonitisation de la partie Est du massif et formation desorthogneissà biotite et amphibole.

• Ces formations étant intrudées dans un encaissantmétamorphique.

• L’ensemble des données pétrographiques, géochimiques etgéochronologiques suggèrent pour le pluton de Misajé lescaractéristiques d’un granite syn-à tardi-tectonique.



�L’étude structurale montre que 4 phases de déformations (D1-D4)

�Phase D1 (Foliation S1)

21



22



Phase D2 (Foliation S2, Linéation L2, Plis P2, cisaillement C2)

Foliation S2

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Linéation L2Plis P2Cisaillement C2

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RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSPhase D3 (Foliation S3)

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RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSPhase D4 (Foliation S4, Linéation L4, Plis P4, Cisaillement C’4)

Foliation S4

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Linéation L4Plis P4

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La déformation à l’état magmatique

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La déformation à l’état submagmatiqueLa déformation à l’état SolideLa déformation à l’état SolideLa déformation à l’état Mylonitique



Quatre type de microstructures (magmatique, submagmatique, état solide, mylonitique)

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• La déformation dans le pluton débute au stade magmatique pours’achever au stade mylonitique.Quatre phases de déformation sontidentifiées dans la zone d’étude:

• Une phase D1, de déformation par aplatissement, marquée par unefoliation métamorphique S1, de direction générale E-W.

• Une phase D2, d’orientation NE-SW, de déformation par cisaillementsimple, observée dans les GBH et l’encaissant

• Une phase D3, observée dans les GB, est marquée par un mécanisme dedéformation par cisaillement simple.

• Une phase D4, est observée dans les orthogneiss à BH. De direction N-S, montre l’évidence d’unedéformation non-coaxiale

Nous retiendrons de cette partie que:



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� L’étude magnétique montre que:

�La Minéralogie magnétique est caractérisée par :�les minéraux opaques dominés par la magnétite qui peut être:



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�l’hystérésis et la taille des grains présentent des comportements


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Diagramme de Day

63%

Nous pouvons donc dire que le principal porteur de l’aimantation de noséchantillons est la magnétite dominée par les grains multi-domaine


33

Susceptibilité magnétique



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Paramètre de forme T domination du comportement triaxial



35

Anisotropie magnétique

80% de P sont < 1,2 fabrique magnétique par écoulement



36


RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSCarte des paramètres de P

37

Ces valeurs élevées de P seraient liées à « l’écrasement » des minéraux de bordure

lors de la mise en place du pluton.

Quant à la zone de cisaillement discrète (NE-SW) déterminée par l’ASM, elle

serait le résultat des injections successives d’un magma à partir de la zone

racine située dans le granite à biotite. Cette zone peut être corrélable à celle

décrite par Ganno et al. (2010) dans la phase de D3 de déformation da la zone

de Kimbi.

anisotropie magnétique fonction de la susceptibilité magnétique dans le

secteur d’étude



Foliation magnétique



38

39

Linéation magnétique



40



Les linéationsorientées NW-SE à E-W, principalement localisées au SWet au NWde

la carte, sont attribuéesà des injections tardives de granite dans des secteurs en tension.

Toutefois, la forme sigmoïdale du chemin de la linéation magnétique dans le graniteà

biotite indique une influence de la déformation ductile N-S en contexte cisaillant.

41

Tous ces résultats suggèrent que le pluton de Misajé est syn-à tardi-tectonique de

la déformation des granites syn-tectoniques.

Les caractéristiques magnétiques décrites montrent que le pluton serait mis en place

sous forme de coupole ou de dôme

Nous proposons donc pour le pluton granitique de Misajé une mise en place syn- à

post-cinématique, en coupoles ou en dômes

RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSSOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD

42

�L’histoire tectonique de la région de Misajé



� Corrélé à la CPAC au Cameroun, nous constatons que

� Le pluton de Misajé mise en place entre 569 – 560 Ma, présentent des

âges différentes de ceux obtenus jusqu'à présent dans la CPAC au

Cameroun (640 -580 Ma)

� Les données d’ASM mise en place et cristallisation

successive de tous les types de granites de ce pluton dans un contexte

tectonique syn-cinématique autour de 565 Ma

43



44

�Mise en place du granite à biotite par cisaillement N-S senestre etles

investigations menées dans le pluton de Misajé contemporaines

au mouvement senestre N-S des CMNet CGG

�Ainsi, la mise en place et le fonctionnement du pluton granitique

de Misajé seraient fortement contrôlés par ces grandes structures

régionales (CMNet CGG).



�Le pluton de Misajé, corrélé aux granitoïdes de

l’Est du Nigéria montre que

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�l’histoire structurale du secteur d’étude est comparable àcelle des formations granitiques à l’Est du Nigéria (du moinssur le plan structural)



• La corrélation entre le pluton de Misajé et les granitoïdes du NEdu Brésil montre que :

Le domaine de Serido–Jaguaribe est caractérisépar deux générations de

plutons,

la seconde génération étant mise en place (575 - 565 Ma)

Le pluton de Misajé (569 – 560 Ma) corrélable à la seconde

génération de plutons du domaine Seridó–Jaguaribe au NE du Brésil.

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� Observations à l’échelle régionale, macroscopique et microscopique

pluton granitique de Misajé est parcouru par des structuresorientées

grossièrement N-S.

� Structures magnétiques mise en place syn-cinématique par

injections successives en coupoles ou dômes dans un continuumcinématique

NNE-SSWparallèlement aux grandes structures régionales (CMN et CGG)

� Pluton de Misajé caractéristiques structurales et magnétiques

similaires à ceux décrits par Ferréet al., 2002 à l’Est du Nigéria, et Archanjo

et al., 2008, 2013 au NE du Brésil.47



Les résultats obtenus dans ce travail constituent par ailleurs une banquede données indispensable à l’exploration minière. Ces résultats, bienque restés à l’échelle du pluton de Misajé, orienteront les futursinvestigations.

Couloir de cisaillement discret NE-SWdécrite dans les GBCCC

L’approche développée dans ce travail pourrait être poursuivie dans leszones de cisaillement (CGG, CMN) Ceci permettra de mieuxcerner le problème d’âge lié à l’évolution des cisaillements N-S dans laCPAC.

Finalité (lien) Chaîne Panafricaine d’Afrique Centrale et la ChaînePanafricaine Trans-Saharienne. 48



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PUBLICATIONS

Fozing E. M., Njanko T., Kwékam M., Séta N., Yakeu Sandjo A. F., Njonfang E. (2013). Submagmatic and solid-state deformations during the emplacement of the Misajé Pan-African Pluton (Northwestern Cameroon): constraints from field observations, microstructures and anisotropy of magnetic susceptibility. International Research Journal of Geology and Mining 3(1), 40-56.

Fozing, E.M., Kwekam, M., Njanko, T., Njonfang E., Seta, N., YakeuSandjo, A.F., Sawadogo S. (2014). Structural evolution of the Pan-African Misajé pluton (Northwestern Cameroon). Syllabus Review 5, 12-26.

Fozing, E.M., Njanko, T., Seta, N., Kwekam, M., Njonfang E., Rochette P.(2015). Structural characterization of the Misajé granitic pluton (NWCameroon): constraints from magnetic and field observations. InternationalJournal of Earth Sciences. DOI 10.1007/s00531-015-1288-6.

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Mes remerciements vontà l’AUF

Merci aux membres du jury

Merci à tous les enseignants du Dpt de ST

Merci à l’Université de Dschang


REMERCIEMENTS

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MERCI POUR VOTRE AIMABLE ATTENTION

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Education