La zone de cisaillement de Kandi et le magmatisme associé dans la région de Savalou-Dassa (Bénin) : étude structurale, pétrologique et géochronologique

The Kandi shear zone and the associated magmatism in Savalou-Dassa (Bénin) : structural, petrological and geochronological study

• Auteur / Autrice : Luc Adissin Glodji
• Direction : René Pierre Ménot, Soulémana Yessoufou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre
• Date : Soutenance le 19/12/2012
• Etablissement(s) : Saint-Etienne en cotutelle avec Université d'Abomey-Calavi (Bénin)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Moyen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Bascou, Stéphane Guillot, Martin Lompo, Giorgio Martinotti, Alain Vauchez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisaillement (géologie)

Géochronologie

Magmatisme

Pétrologie

Mots clés libres

Bénin

Dassa-Savalou

Zone de cisaillement de Kandi

Structure

Pétrologie

Chaîne des Dahoméyides

Géochronologie

Panafricain

Benin

Dassa-Savalou

Kandi shear zone

Structure

Petrology

Dahomeyides fold belt

Geochronology

Pan African

Résumé

La présente étude porte sur les caractéristiques structurales de la zone de cisaillement de Kandi dans la région Savalou-Dassa au Centre-Bénin et ses relations avec le magmatisme spatialement associé. Elle vise à comprendre l’évolution tardi- à post-collision de la chaîne panafricaine des Dahoméyides. Les études structurales, pétrologiques et géochronologiques indiquent que la zone de cisaillement de Kandi au Centre-Bénin correspond à un décrochement ductile dextre, large d’au moins 50 Km, et dans laquelle l’évolution de la déformation jusqu’à plus basse température a entraîné l’apparition des bandes de tectonites d’épaisseur kilométrique. Le décrochement ductile de Kandi a fonctionné dans la chaîne des Dahoméyides à partir de c. 606 Ma et il a affecté des granulites d’âge paléoprotérozoïque et des gneiss, migmatites et granitoïdes néoprotérozoïques. Les magmatites spatialement associés à la zone de cisaillement de Kandi sont anté- et syn-décrochements ductiles. Le magmatisme anté-décrochement ductile est sub-alcalin et comporte une composante crustale et une composante mantellique appauvrie. Le magmatisme sub-alcalin s’est poursuivi au cours du décrochement ductile et cette période se caractérise par un cogénétisme plutonisme-volcanisme. De même, on observe une transition de magmas sub-alcalins-alcalins, qui traduit un changement de sources mantelliques-manteau appauvri manteau enrichi. Nous montrons également que le bassin volcano-sédimentaire de Idaho-Mahou est ouvert par le jeu de décrochements. Les volcanites du bassin, présentant des analogies de composition chimique et de chronologie de mise en place avec le pluton syn-cisaillement de Fita, indiquent que ce bassin est syn-orogénique, intramontagneux. La présence de magmas d’origine mantellique remontant dans la zone de cisaillement implique l’ampleur lithosphérique de la zone de cisaillement de Kandi. La synthèse des données indique que le fonctionnement du décrochement ductile de Kandi est contemporain de l’édifice de nappes et chevauchements dans les unités externes des Dahoméyides et démontre ainsi une partition de la déformation à l’échelle de la chaîne pendant la période post-collision. Elle indique également que le fonctionnement du décrochement ductile de Kandi à l’Ouest de la chaîne des Dahoméyides est synchrone de la période d’activité des zones de cisaillement à l’Est de la chaîne et du Hoggar et du Brésil

The present study focuses on the structural characteristics of the Kandi shear zone (KSZ) and the time and space relationships between deformation and magmatic events in the central region of Bénin. This tectonic structure is a segment of a lithospheric-scale shear zone that extends from the Hoggar massif (Algeria) to the Atlantic Coast in Bénin and continues down to western Brazil. The present work aims at better understanding the late to post-collision geodynamic evolution of the pan African Dahomeyide fold beltIn summary, this study reveals that the Kandi shear zone in the Central-Bénin is a large (more than 50 km width) dextral transcurrent shear zone, where the latest increments of deformation occur as more localized (kilometric-scale width) shear bands at low temperature. The KSZ activity started at c. 610 Ma and affected the rock basement, including Paleoproterozoic granulites and Neoproterozoic gneisses, migmatites and granitoids. The granitoids intrusions that are spatially associated to the KSZ display ante- to syn-shearing structural features. The earliest intrusion, ante-tectonic Dassa has sub-alkaline affinity deriving from crustal and depleted mantle magmas. This sub-alkaline series carry on during the transcurrent shearing with the Gobada, Tré, Tchetti intrusions. The latest magmatic event of Fita intrusion suggests the transition from sub-alkaline to alkaline magmas, probably reflecting mantle source evolution, from depleted to enriched mantle. We also showed that the Idaho-Mahou volcano-sedimentary basin opened during the transcurrent shearing and the volcanic mafic and felsic rocks are probably related to the successive sub-alkaline to alkaline intrusions. The occurrence of mantle-derived magmas in the shear zone confirms the lithospheric scale of the Kandi shear zone. According to the available radiometric data from the Dahomeyides fold belt, the Kandi shear zone activity seems to contemporaneous with the nappes stacking and thrusting stages in the external orogenic zone (Atacora and western Benin plain) orogen-scale. It also indicates that the KSZ was coeval with the major shear zones from the easternmost region of the Dahomeyides fold belt (NE Nigeria), of the Hoggar and Braziliano belts.