En Afrique de l’Ouest, une chaîne de montagnes collossale révèle son anatomie, vieille de 2 milliards d’années

Une étude cartographique à grande échelle révèle la structure profonde du fragment africain de la chaîne de montagnes éburnéenne, la plus étendue que la Terre ait connue au Paléoprotérozoïque (2,5 – 1,6 milliards d’années). Cette structure a été générée par un écoulement latéral généralisé dû à la convergence de blocs continentaux rigides aux limites de la chaîne. L’étude incite à réviser les échelles d’observation des chaînes pour comprendre les mécanismes de localisation de la déformation, leurs relations avec la tectonique globale et le piégeage des géoressources.

Carte de la déformation de la chaîne éburnéenne sur une reconstitution Afrique – Amérique du Sud il y a 2 milliards d’années (le nord pointe vers la droite). Les zones de cisaillement sont en rouge. Les flèches indiquent les sens de cisaillement / échappement.

Pour comprendre la géodynamique des temps anciens (entre 3,5 et 1 milliards d’années), les géologues auscultent les fondations érodées des chaînes de montagnes précambriennes qui en sont les seuls vestiges. Mais les empruntes laissées dans ces fondations par la tectonique primitive restent difficiles à déchiffrer. Sont-elles la trace d’une tectonique des plaques archaïque ou de type moderne ? Nous renseignent-elles sur d’éventuels anciens déplacements relatifs de plaques ? Ces questions ont des applications concrètes, notamment sur la façon dont la déformation de ses chaînes contrôle de piégeage des ressources minérales dont elles sont parmi les premiers pourvoyeurs.

La chaîne éburnéenne est l’une des plus spectaculaires qui se soient érigées au cours de l’histoire de la Terre. Elle est aujourd’hui démembrée entre, notamment, l’Afrique, l’Amérique du Sud et la Russie. L’architecture de son fragment ouest africain (1500 x 1000 km) vient d’être mise au jour par une cartographie à très grande échelle intégrant données géophysiques et compilations de données géologiques de terrain. Cette étude, réalisée au sein de la Jeune Équipe Associée à l’IRD FASOLITH (Université Joseph Ki-Zerbo, Burkina Faso – GET, Université de Toulouse), révèle une architecture contrôlée par des zones de cisaillement (les racines des grandes failles) organisées en réseaux anastomosés à l’échelle de la dizaine et de la centaine de kilomètres. Cette organisation répond à un processus long (plus de 50 millions d’années) et distribué d’épaississement et d’échappement latéral de la chaîne, qui n’a pas de relation géométrique simple avec la direction de rapprochement des blocs continentaux qui est à l’origine de sa formation. Ce processus tend au contraire à mouler la chaîne sur les limites de ces blocs plus rigides qu’elle. L’étude a également permis de produire un schéma de déformation à très grande échelle corrélant l’Afrique et l’Amérique du Sud ainsi qu’une nouvelle carte de la déformation et des gisements d’or du Burkina Faso.

Ces résultats invitent à privilégier l’emboîtement des échelles d’investigation de la déformation (de l’affleurement au continent) pour une meilleure compréhension des mécanismes de localisation de la déformation, leurs relations avec la tectonique globale et le piégeage des ressources minérales. Ils mettent aussi en valeur des données précieuses acquises en contexte difficile par des générations de géologues et qui dorment dans les cartes géologiques.

Contacts:
Dominique Chardon
Ousmane Bamba
Kalidou Traoré

Sources :

Chardon, D., O. Bamba, K. Traoré, 2020. Eburnean deformation pattern of Burkina Faso and the tectonic significance of shear zones in the West African craton. BSGF-Earth Sciences Bulletin, 191 doi: 10.1051/bsgf/2020001

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