Le magmatisme mésozoi͏̈que a cénozoi͏̈que du fossé de la Bénoué (Nigéria) : géochronologie, pétrogénèse, cadre géodynamique

Mesozoic to cenoizoic magmatism of the benoue through. Geochronology, petrogenesis and geodynamic setting

• Auteur / Autrice : Philippe Baudin
• Direction : Christian Coulon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cameroun

Nigeria

Géodynamique

Bénoué (cours d'eau)

Magmatisme

Résumé

Le fosse de la benoue est une structure intraplaque de 1000 km de long orientee ne-sw, qui represente le segment occidental du systeme des rifts medio-africains. Sa genese est liee a l'ouverture du domaine equatorial de l'atlantique sud, qui a debute des le cretace inferieur. Un magmatisme mesozoique a cenozoique, tres diversifie mais de faible volume, accompagne l'evolution de cette megastructure. De nouvelles donnees petrographiques, mineralogiques, geochimiques et radiometriques permettent d'apprehender la nature, l'age et le cadre geodynamique de ce magmatisme. Celui-ci est represente par des roches plutoniques (gabbros, syenites) et volcaniques (essentiellement des basaltes, parfois des phonolites ou des rhyolites associees). Les datations #3#9ar/#4#0ar conduisent a distinguer trois grandes periodes d'activite magmatique: 1) jurassique terminal a albien (141 a 106 ma); 2) albo-cenomanien a santonien (95 a 87 ma); 3) paleocene a eocene (65 a 47 ma). La premiere s'inscrit dans l'episode tectonique de distension majeure syn-rift du fosse alors que les deux dernieres correspondent a des mouvements verticaux flexuraux consecutifs a des reajustements thermiques de la lithosphere. L'activite magmatique cesse dans la partie ne du fosse des l'albien superieur (vers 106 ma) alors qu'elle persiste jusqu'a l'eocene dans la partie sw (47 ma). Ceci traduit une migration de l'activite magmatique depuis l'extremite ne du fosse vers la marge atlantique. Le magmatisme du fosse est de type alcalin ou tholeiitique. Les roches a affinite tholeiitique sont caracterisees par des rapports initiaux #8#7sr/#8#6sr(0,7042-0,7065) plus eleves et #1#4#4nd/#1#4#3nd(0,5125-0,5127) plus faibles que ceux des roches alcalines (#8#7sr/#8#6sr:0,7028-0,7037; #1#4#4nd/#1#4#3nd:0,5126-0,5129). De par leurs compositions chimique et isotopique, les termes basiques de la benoue sont comparables aux basaltes intraplaques des iles oceaniques; la croute continentale ne semble pas avoir joue le role significatif dans leur genese. Les basaltes de la benoue deriveraient de deux reservoirs mantelliques principaux: 1) les basaltes a affinite alcaline sont caracterises par une signature geochimique de type himu proche de celle des basaltes de la ligne du cameroun et de celle des basaltes de l'ile ste-helene; 2) les basaltes a affinite theoleiitique renferment un composant mantellique de type em1. L'analogie entre le magmatisme du fosse et le volcanisme intraplaque des iles oceaniques suggere l'intervention d'un panache asthenospherique sous la benoue. Celui-ci represente probablement la source principale des basaltes a affinite alcaline. Les basaltes a affinite tholeiitique deriveraient du manteau lithospherique continental enrichi. L'activite magmatique qui a accompagne l'evolution du fosse de la benoue, constitue un lien, dans le temps et dans l'espace, entre la province magmatique du plateau de jos (215 a 140 ma) et la ligne volcanique du cameroun (65 ma a l'actuel). Cette migration spatio-temporelle du magmatisme dans cette partie de l'afrique suggere que ces trois provinces magmatiques (jos, benoue, cameroun) representent trois jalons d'une meme histoire ayant debute au jurassique et impliquant une dynamique de l'asthenosphere et de la lithosphere a laquelle sont lies l'ouverture de l'atlantique et le deplacement de la plaque afrique. Ces trois provinces pourraient avoir ete alimentees par un meme point chaud qui se situerait actuellement a l'aplomb de l'ile ste-helene