Journal of African Earth Sciences, Vol. 7, No. 2, pp. 397-400, 1988 0731-7247/88 $3.00 + 0.00 Printed in Great Britain Pergamon Press plc

Le stade rift dans le bassin s dimentaire du S6n gal

CLAUDE CHANUT e t JACQUES MICHOLET

Socirt6 Elf-Aquitaine, Tour Elf, 92078 Paris La Drfense, France

(Received for publication 23 February 1987)

Rrsumr--Le stade de la tectonique de rift dans le bassin s6dimentaire srnrgalais est peu connu. Quelques informations tirres de travaux prtroliers permettent d'attribuer un age triasique ~t la distension correspondante et de situer dans le bassin les zones affectres cette tectonique.

Abstract--The rift tectonics stage is almost unknown in the senegalese basin. Some data from petroleum companies works allow one to assign a triassic age for the corresponding distension and to locate areas where that tectonics intervened.

L'HISTOIRE g6ologique du bassin c6tier qui s'6tend de la Mauritanie a la Guin6e Bissau est lire a la s6paration Afrique-Amrrique du Nord et comporte les stades class- iques d'une ouverture: ant6-rift, rift et marge passive. La p6dode pr6crdant le rift voit la formation des chaines Mauritanides et Rokelides et du bassin palrozoique de Bovr; elle est assez bien connue, grace aux travaux de grologie de terrain et grace aux forages p6troliers ter- restres en Guinre Bissau. De mrme, le bassin srdimen- taire correspondant au stade de la marge est bien connu, grace notamment a la prospection p6troli~re a terre et en mer.

Les 6v6nements g6ologiques se rrfrrant au stade rift sont au contraire assez mal illustr6s au S6n6gal comme d'ailleurs dans les r6gions voisines. Les travaux des compagnies p6trolirres a terre et sur le plateau continen- tal permettent toutefois d'apporter une contribution a la connaissance de certains aspects chronologiques et g6om6triques du rift.

NOUVELLES DONNEES CONCERNANT L'AGE DE LA DISTENSION POST-HERCYNIENNE

Le socle mrtamophique du Birrimien (cornrenne a biotite) dans le forage Kolobane 1 (Kbl), au centre du bassin terrestre (fig. 1), a 6t6 6tudi6 par la mrthode Rb/Sr sur roche totale (Laboratoire Elf Aquitaine, 1983). Le rrsultat permet de conclure a une rrhomogrn6isation isotopique a 234 + 8 Ma (Trias); cette phase de rajeunissement est a rapprocher de celle mise en 6vidence au Maroc et qui affecte des granites et rhyolites a 240 Ma (K/Ar) (Choubert et al. 1965).

Les manifestations volcaniques basiques, dites post- vis6ennes-antr-jurassiques, qui sont abondantes en Afrique de l'Ouest, sont rapport6es a la distension post-hercynienne pr6c6dant l'ouverture de rAtlantique. Des 6tudes rrcentes au Mali ont permis de dater dans la rrgion de Nioro (Diabingue) des roches effusives par la mrthode K/Ar: 212 Ma. De mrme l'age de la recristalli- sation lire aces venues volcaniques dans les grrs prr- cambriens (nroformation d'illite et de kaolinite) est de 223 Ma (Trias) (Laboratoire Elf Aquitaine, 1980).

397

Ces 616ments suggrrent donc une phase active de distension au cours du Trias. Le sel de Casamance connu dans les diapirs du plateau continental est rapport6 au Trias par Templeton (1971). A l'image du sch6ma du Golfe de Guin6e, ce sel pourrait indiquer la fin de la s6dimentation dans un rift qui aurait donc fonctionn6 au cours du Trias.

DONNEES GEOPHYSIQUES SUR LA TECTONIQUE DE RIFT

Gravim~trie et magn~tisme

Les directions mrridiennes que l'on observe sur les cartes gravim6triques et magnrtiques autour du mrri- dien 16 ° Ouest (fig. 1) dans le Nord du bassin r6flrtent les ph6nomrnes de distension lirs a l'ouverture de l'Atlan- tique. Les documents r6fraction militent pour cette hypothrse en montrant au droit des anomalies signal6es un approfondissement du bassin en "marches d'escalier" le long de failles importantes (figs 2 et 3).

De mrme, le gradient gravim6trique et magnrtique c6tier que l'on note au NE e t a l'Est de Dakar pourrait correspondre a un palier sur lequel la plate-forme car- bonatre s'installera plus tard, les carbonates accentuant l'anomalie positive gravimrtrique (Gurtat et al. 1982).

Sismique

Dans la partie centrale du bassin, ~ terre, 50 a 10 km a l'Est de la c6te, la sismique apporte des informations sous la discordance de base du Mrsozoique (Jurassique suprrieur--Crrtac6 infrrieur): - - A u Sud de l'anomalie positive de Casamance (acci-

dent transverse?) vers la latitude 13°20'N, on observe deux zones:

-- l 'une dans le prolongement des affleurements du bas- sin de Bovr, oh les horizons palrozoiques ne seraient pas affect6s par une tectonique de rift et oft la discor- dance mrsozoique recouvrirait des terrains palrozoiques 6rodrs mais peu tectonis6s, dans le style de ceux du bassin de Bovr;

398 C. CHANUT et J. MICHOLET

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Fig. 1. Schema structural du bassin s6dimentaire du S~n~ga|.

Le stade rift dans le bassin s6dimentaire du S6n6gal 399

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400 C. CHANUT et J. MICHOLET

- - l ' au t re plus au Nord o3 apparait une tr~s nette tec- tonique en blocs bascul6s sur des failles NNE-SSW regard WNW. Dans l ' interpr6tation propos6e, les niveaux concern6s

seraient pal6ozoiques, mais l 'on peut 6galement envis- ager une s6dimentation permo-triasique dans ces demi- grabens, les corr61ations sismiques 6tant peu fiables. - - A u Nord de la Casamance, on a souvent consid6r6 que

le M6sozoique reposait partout par discordance sur un socle pr6cambrien 6ruptif ou m6tamorphique, ou hercynien m6tamorphique. Une 6tude r6cente du sondage de Diourbel (Di l) a

montr6 que les "diorites" travers6es dans les 50 derniers m~tres n 'appartenaient pas au "socle", car elles pr6sen- taient un facies de br~ches polyg6niques ~ 616ments de quartzite et de roches d '6panchement.

Les marqueurs sismiques bien visibles en-dessous de la cote d'arr6t du sondage peuvent donc 6tre attribu6s des roches s6dimentaires comme le faci6s sismique le laisse bien supposer. Aucun forage ne les a reconnus.

Ces niveaux qui seraient largement repr6sent6s dans la r6gion de Diourbel-Kaolack pourraient appartenir soit au Pal6ozoique (ils sont recouverts de basalte N 'Dofane 1 (Nd 1) et seraient donc d'gtge ant6-rift), soit au Pr6cambien sup6rieur s6dimentaire.

Du point de vue structural, ces niveaux semblent se situer en limite orientale de la tectonique de rift; ils ne sont plus discernables ~ l 'Ouest sur les lignes sismiques cause de leur approfondissement rapide.

En mer, les profils sismiques de la campagne oc6anog- raphique Ouest Afrique 1 (1977) situent les derni6res manifestations de cro0te oc6anique visibles ~ l 'Est sous le prisme s6dimentaire entre les m6ridiens 18 ° et 19 °, au centre de la zone magn6tique calme.

Sur le plateau continental, la sismique situe au large de la Casamance, comme au Nord en Mauritanie, les zones de diapirs de sel provoquant des structures r6centes qui ont fait l 'objet de forages p6troliers, fig. 3. La r6partition de ce sel d'~ge triasique en ensembles

distincts le long d 'un couloir situ6 entre 17 ° et 18 ° peut sugg6rer des bassins isol6s ~ la fin du stade rift ou pendant la phase de scellement.

CONCLUSIONS

Les 616ments pr6sent6s ci-dessus sur l'fige et le cadre structural du rift au S6n6gal apportent quelques lumi~res sur la situation dans le temps et l 'espace de ce stade. On ne doit pas cependant conclure h u n sch6ma structural trop simple o~ l 'on aurait d 'Ouest en Est: un domaine oc6anique jusque vers 18 °, puis une zone de cro0te amincie oh l 'on trouverait l 'essentiel du syst~me rift et du bassin post-rift et enfin, vers 16°--15 °, la bordure orientale du bassin situ6e en domaine cratonique franc.

Le bhti structural du bassin est sans doute plus com- plexe: - - les anomalies magn6tiques transverses comme la

r6partition des d6mes de sel indiqueraient une seg- mentation de cette marge avec probablement plusieurs axes de subsidence;

----en contraste avec le reste du bassin o~ le prisme s~dimentaire est g6n6ralement peu perturb6, la r6gion de Dakar est affect6e par une tectonique complexe o~ se conjuguent un probable rejeu de blocs bascul6s du rift, un magmatisme pluriphas6 et des failles syn- s6dimentaires associEes ~ la pal6opente.

REFERENCES

Choubert, G., Diouri, M. et Faure-Muret, A. 1965. Mesures g6o- chronologiques r6centes par la m6thode A4°/K4° au Maroc. Notes MErn. Serv. GEol. Maroc 183, Notes, 24, 53-62.

Gu6tat, Z., L6corch6, J. P. et Roussel, J. 1982. Interpr6tation des anomalies gravim6triques de la marge occidentale du craton ouest- africain. Bull. Soc. g#ol. Ft. SEr. 7 24,763-775.

Templeton, R. S. M. 1971. The geology of the continental margin between Dakar and Cape Palmas. In: The Geology of the East Atlantic Continental Margin (Edited by Delaney, F. M.), pp. 43--60. G. Brit. Inst. Geol. Sci. Rep., 70/16.