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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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
Tetsopgang et al. 1999, 2006, 2008 Caractères syn-
tectoniques
8
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
METHODE DE TRAVAIL
10
Sur le terrain
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
METHODE DE TRAVAIL
�Types pétrographiques décrits
�Eléments structuraux décrits et leurs orientations mesurées
�Ensemble de ces donnée a été traitée au laboratoire
11
�Au laboratoire
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
12
�Au laboratoire
�Traitement des données
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
METHODE DE TRAVAIL
13Exemple de magnétomètre à échantillon vibrant VSM
�Au laboratoire
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDMETHODE DE TRAVAIL
14
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)
15
�Gneiss à biotite et amphibole� Orthogneiss à biotite et amphibole
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
�Les amphibolites
Ensemble plutonique (GBH, GB, GD, GL)
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�Granite à biotite�Granodiorite�Granite leucocrate
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
�Granite à biotite et amphibole
17
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)
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
� 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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SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
19
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,
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
20
• 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.
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
�L’étude structurale montre que 4 phases de déformations (D1-D4)
�Phase D1 (Foliation S1)
21
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
22
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
Phase D2 (Foliation S2, Linéation L2, Plis P2, cisaillement C2)
Foliation S2
23
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
Linéation L2Plis P2Cisaillement C2
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SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSPhase D3 (Foliation S3)
25
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONSPhase D4 (Foliation S4, Linéation L4, Plis P4, Cisaillement C’4)
Foliation S4
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SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
Linéation L4Plis P4
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SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
La déformation à l’état magmatique
28
La déformation à l’état submagmatiqueLa déformation à l’état SolideLa déformation à l’état SolideLa déformation à l’état Mylonitique
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
Quatre type de microstructures (magmatique, submagmatique, état solide, mylonitique)
29
• 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:
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
30
� L’étude magnétique montre que:
�La Minéralogie magnétique est caractérisée par :�les minéraux opaques dominés par la magnétite qui peut être:
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
31
�l’hystérésis et la taille des grains présentent des comportements
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDRESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
32
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhDRESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
33
Susceptibilité magnétique
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
34
Paramètre de forme T domination du comportement triaxial
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
35
Anisotropie magnétique
80% de P sont < 1,2 fabrique magnétique par écoulement
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
36
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
Foliation magnétique
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
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39
Linéation magnétique
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
40
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
� 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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
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).
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
�Le pluton de Misajé, corrélé aux granitoïdes de
l’Est du Nigéria montre que
45
�l’histoire structurale du secteur d’étude est comparable àcelle des formations granitiques à l’Est du Nigéria (du moinssur le plan structural)
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
• 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.
46
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
RESULTATS, DISCUSSION ET INTERPRETATIONS
� 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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
49
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
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.
50
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
SOUTENANCE DE LA THESE DE DOCTORAT/PhD
REMERCIEMENTS
51
MERCI POUR VOTRE AIMABLE ATTENTION