Geodynamic setting of the Birimian volcanism in central Ivory Coast (western Africa) and its place in the Palaeoproterozoic evolution of the Man Shield (15 fig., 1 tabl.)

• Autores: A. Pouclet, Siaka Doumbia, Max Vidal
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 177, Nº. 2, 2006, págs. 105-121
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mise en place du volcanisme birimien en Côte d'Ivoire centrale (Afrique de l'Ouest) et sa signification dans l'évolution paléoprotérozoïque du bouclier de Man
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• Resumen
  • English

    Palaeoproterozoic volcanic formations having different geochemical features are described in the Katiola-Marabadiassa area (Central Ivory Coast). They consist of (i) metamorphic mafic rocks belonging to the greenstone belts, (ii) rhyodacites intruded into the greenstone belts and interpreted as sub-volcanic apophyses of TTG plutons, and (iii) calc-alkaline andesitic lava interbedded in the lower sedimentary pile of the Bandama Basin. The greenstone belt rocks have a magmatic signature of ocean floor tholeiites. They were generated from moderate partial melting of a fairly depleted spinel lherzolite source. The rhyodacites show the same compositions as the TTG granitoids of the belt. These TTGs generated from melting of garnet-bearing amphibolite, derived from subducted oceanic crust, but also from peridotite melting of the fertilized mantle wedge. The andesites show a common composition of active continental margin potassic calc-alkaline lavas. However, they do not constitute a volcanic belt, but belong to an intracontinental basin settled in a wrench tectonic system. They probably generated from remelting of sub-crustal metasomatised mantle.

    The tectono-magmatism story of the Katiola-Marabadiassa area comprises four stages. A similar evolution is found in other belt-and-basin areas in Ivory Coast. A review of lithostratigraphic and chronological data of the Birimian terrains leads us to compare the four-stage model of the Central Ivory Coast to the West-African Palaeoproterozoic evolution. The first stage corresponds to ocean crust formation, by mid-ocean ridge accretion and volcanic arc building. The second stage, partly overlapping the previous one, is convergent and lasted from oceanic crust stacking to TTG and associated greenstone belt formation. It led to a protocontinental crust accretion by docking of granitized blocks, from ca 2200 Ma to 2110 Ma. The third stage corresponds to the formation of intracontinental basins by reorganization of the granitoid-greenstone shields and of the remnant oceanic basins, between 2118 Ma and 2093 Ma. It was associated with calc-alkaline magma production. The fourth stage is characterized by transtensional stress, with the closure of the basins by left-lateral wrenching along N-S faults, and by emplacement of new potassic granitoids until 2072 Ma.

  • français

    Des formations volcaniques du Paléoprotérozoïque ayant différentes signatures géochimiques sont décrites dans la région de Katiola-Marabadiassa (Côte d'Ivoire centrale). Il s'agit (i) de roches métamorphiques basiques appartenant à des ceintures de roches vertes, (ii) de rhyodacites intrudant ces ceintures et rapportées à des apophyses de plutons de TTG, et (iii) de laves andésitiques calco-alcalines intercalées à la base de la pile sédimentaire du bassin du Bandama. Les métabasites des ceintures ont une signature magmatique de tholéiites de plancher océanique. Elles ont été produites par fusion partielle modérée d'une source de lherzolite à spinelle faiblement appauvrie. Les rhyodacites ont la même composition que les granitoïdes de type TTG générant les ceintures. Ces TTGs ont été produits par fusion partielle d'amphibolite à grenat dérivant du métamorphisme d'une croûte océanique subductée, et par fusion du coin mantellique fertilisé. Les andésites montrent une composition de laves potassiques calco-alcalines de marge continentale active. Cependant, elles ne constituent pas de chaîne volcanique, mais appartiennent à un bassin intracontinental ouvert en transtension. Elles peuvent résulter d'une refusion de manteau infra-crustal métasomatisé lors des précédentes phases de convergence.

    L'histoire tectono-magmatique de la région de Katiola-marabadiassa est organisée en quatre phases. La même évolution est constatée dans d'autres secteurs de Côte-d'Ivoire associant ceintures et bassins. Une revue des données lithostratigraphiques et chronologiques des terrains birimiens nous conduit à comparer le modèle à quatre stades de la Côte-d'ivoire central à l'évolution du Paléoprotérozoïque ouest-africain. Le premier stade correspond à la formation des bassins océaniques par rifting et par construction d'arcs volcaniques. Le second, recouvrant partiellement le premier, est convergent et va de l'empilement de croûte océanique à la formation des TTG et des ceintures de roches vertes. Il en résulte une accrétion continentale par collage des blocs granitisés, entre 2200 Ma et 2110 Ma. Le troisième stade correspond à la formation de bassins intracontinentaux par ajustements entre les blocs accrétés de TTGs et de ceintures et les restes de bassins océaniques entre 2118 Ma et 2093 Ma. Il comprend la production de nouveaux magmas calco-alcalins. Le quatrième stade est caractérisé par une transtension généralisée, avec fermeture des bassins accomodée par des décrochements senestres N-S, et mise en place de nouveaux granites potassiques jusqu'à 2072 Ma.