Géochronologie et Géochimie des Formations Archéennes et Protérozoïques de la Dorsale de Man en Côte d'Ivoire. Implications pour la Transition Archéen-Protéozoïque - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1996

Géochronologie et Géochimie des Formations Archéennes et Protérozoïques de la Dorsale de Man en Côte d'Ivoire. Implications pour la Transition Archéen-Protéozoïque

Résumé

The "Dorsale de Man" (Western Africa, Ivory Coast) is divided into two domains: Archean to the West and Proterozoic to the East, separated by the transcurrent Sassandra Fault. This situation gives a unique opportunity for studying the ArcheanProterozoic transition. In the Archean domain, Sm-Nd model ages show that mantellic differentiation took place between 3.2 and 3.5 Ga. Oldest zircon inherited age of 3.2 Ga, already indicates a crustal recycling (ENd=-0.5) at this time. The major magmatic and metamorphic event, the Liberian event (2.8 Ga), is recorded in this domain. Datation of mineraI assemblages (zircon, monazite, gamet, sphene) indicates an important recycling of the Archean rocks during the Birimian event (i.e. 2.1 Ma). The earliest influence occurs at around 2250 ± 30 Ma and the major one at around 2100 ± 40. Partial and total resetting of V-Pb and Sm-Nd geochronometers indicate high temperature conditions during the Birimian event. Mafic granulites record a clockwise P-T path with an early high pressure episode (850 ± 30°C and Il ± 1 kbar) followed by a near-isothermal decompression (up to 720°C ± 30 and 7 ± 1 kbar). Biotite-bearing migmatitic gneisses from the Logoualé area give monazite age at 2074 ± 7 Ma. Nd model ages and inherited cores within zircons strongly argue in favour of an Archean origin for these gneisses. The thermal flow generated during the ascension of Birimian magmas could be the cause of the recycling of the Archean domain. In the Proterozoic do main (Baoulé-Mossi domain), sorne Archean contamination is inferred because of the presence of inherited zircons. This means that the Baoulé-Mossi domain was generated not very far from the Archean continent. This leads us to support a model involving rifting of an Archean protocontinent for the building of the Proterozoic domain of the "Dorsale de Man".
L'Ouest de la Côte d'Ivoire se caractérise par la juxtaposition d'un domaine Archéen (Kenema-Man) et d'un domaine Protérozoique (Baoulé-Mossi), respectivement situés à l'Ouest et à l'Est de la faille du Sassandra. Elle offre donc l'opportunité d'une étude de la transition entre l'Archéen et le Paléoprotérozoique. Dans le domaine Archéen, les roches se différencient du manteau entre 3,3 et 3,5 Ga (âge modèle Nd). Les formations granulitiques les plus anciennes sont datées à 3050 ± 10 Ma (âge monozircon). Des zircons hérités dans des paragneiss indiquent un héritage continental, au minimum à 3,2 Ga. Ce domaine est marqué, comme l'ensemble de l'Archéen de la dorsale de Man, par l'événement magmatique et métamorphique majeur qu'est le Libérien (Camil, 1984; Kouarnelan et al., 1994, 1995). La datation des assemblages de minéraux a permis de mettre en évidence un recyclage important des formations archéennes durant l'événement Birimien. Ce recyclage s'effectue dans des conditions de ra assez élevées (700 à 800°C), vu la remise à zéro partielle ou totale des géochronomètres U-Pb et Sm-Nd. Il est essentiellement localisée au Sud de la faille de Man-Danané où prédominent des gneiss migmatitiques à biotite. Une étape pré90ce survient vers 2250 ± 30 Ma. L'influence majeure a lieu vers 2100 ± 40 Ma avec (1) la décompression preSCIu'isotherrne des granulites archéennes de haute pression (850 ± 30°C et 10 ± 1 kbar) vers des conditions de plus basse pression (720°C ± 30 et 7 ± 1 kbar) et (2) la fusion de sédiments pour donner des gneiss migmatitiques à biotite (monazite à 2074 ± 7 Ma). L'âge modèle Nd à 3,2 Ga-et la présence de coeurs hérités dans les zircons montrent l'origine archéenne de ces formations. Ces deux étapes correspondent à l'histoire de l'évolution de la croûte birimienne reconnue dans le domaine Protérozoique (s.l.). Le domaine Protérozoïque de la Côte d'Ivoire est constitué d'ensembles plutonovolcaniques et sédimentaires juvéniles ( Abouchami et al., 1990, Boher et al., 1992). L'histoire précoce de ces ensembles débute vers 2220 ± 8 Ma (âge monozircon). La phase majeure d'accrétion magmatique se situe à 2094 ± 6 Ma (âge monazite) avec la formation de nombreux massifs de leucogranite. Une phase intermédiaire, de migmatisation, à 2150 ± 10 Ma (âge monozircon) semble caractériser le socle granito-gneissique. Le domaine situé entre la faille du Sassandra et la longitude 6°W, que nous dénommons zone de transition, montre des évidences de contamination de croûte archéenne (âge modèle Nd intermédiaire et zircon hérité). Au Sud de ce domaine (domaine SASCA), nous avons mis en évidence l'existence d'un segment de croûte archéen (3,15 Ga), dont les caractères géochimiques indiquent qu'elle a été très peu remobilisée. La décompression isotherme des formations archéennes au Birimien et la contamination des magmas d'âge Birimien par la croûte archéenne permet d'envisager soit un modèle de collision, soit un modèle de rifting. Un modèle de collision ne semble pas correspondre car si une rétrogradation est évidente dans le domaine Archéen, aucune évidence de progradation n'est par contre observée dans la zone de transition. Aussi, J'existence de nappe de chevauchement, dans l'Archéen, est incertaine (Delor et al., 1994). De plus, les linéations minérales observées sur les bordures est et sud-est du massif granulitique de Man indiquent un mouvement en faille normale. Le modèle de rifting semble s'appliquer beaucoup mieux à cette région de la dorsale de Man. A un amincissement d'un continent archéen au Paléoprotérozoique, succède l'océanisation et la formation du domaine Baoulé-Mossi par underplating eVou transpression d'un magma de composition globalement intermédiaire. La présence de la granodiorite de Toulépleu, intrusive en plein domaine archéen à 2100 ± 10 Ma est une manifestation de la fragilisation de l'Archéen.
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Citer

Alain-Nicaise Kouamelan. Géochronologie et Géochimie des Formations Archéennes et Protérozoïques de la Dorsale de Man en Côte d'Ivoire. Implications pour la Transition Archéen-Protéozoïque. Géochimie. Université Rennes 1, 1996. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00653760⟩
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