Etude structurale (ASM), pétrologique et géochimique (Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb) des plutons panafricains de Negash et de Konso (Ethiopie) : place des mélanges acides-basiques dans la construction des plutons calco-alcalins

• Auteur / Autrice : Asfawossen Asrat
• Direction : Pierre Barbey
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science de la Terre et de l'univers
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Orogenèse

Éthiopie

Magmatisme

Résumé

Cette étude pluridisciplinaire a deux objectifs principaux: (i) la compréhension des structures et des textures liées aux mélanges magmatiques en relation avec les mécanismes de mise en place des magmas et la construction des plutons granitiques et (ii) la compréhension des relations entre deux domaines géodynamiques de l'orogenèse panafricaine de l'Afrique de NE qui se rejoignent en Ethiopie: le bouclier Arabo-Nubien (ANS) et la chaîne Mozambique (MB), sur une étude comparative de plutons de Negash (dans l'ANS) et de Konso (dans le MB). Mélanges magmatiques. Deux types d'interactions magmatiques acides-basiques caractérisent le pluton de Negash: (i) des mélanges et hybridations à l'interface acide-basique inférieure et (ii) des monzodiorites fortement mélangées et hybridées. Les données structurales, minéralogiques et chimiques suggèrent que le pluton est construit par l'assemblage successif de quatre pulses magmatiques différenciées dans des chambres magmatiques intermédiaires, qui ont été injectées dans un encaissant schistosé, et que les différents types de mélanges ne sont pas aléatoires mais sont liés à la dynamique de mise en place du pluton: (i) injection de magmas monzogranitiques puis granodioritiques; (ii) injection d'une langue de monzodiorites/monzogabbros dans les faciès précédents créant une instabilité dynamique; les mélanges à l'interface se sont produits en réponse à l'injection de ce magma basique dans le magma acide partiellement cristallisé; et (iii) montée simultanée de magmas granodioritiques et monzodioritiques le long d'un même conduit conduisant à des roches fortement hybridées constituant la dernière venue magmatique. Les roches hybrides ne sont pas le résultat d'un mélange binaire simple mais impliquent au moins trois pôles magmatiques (monzogabbros, monzodiorites et monzogranites/granodiorite). Ces interactions magmatiques impliquent de magma de faible viscosité et suggèrent que le pluton s'est formé par agrégations de venues magmatiques riches en liquide. L'ANS et le MB. L'ANS, constitué de roches magmatiques calco-alcalines et juvéniles, sans aucune croûte continentale anté-panafricaine, est essentiellement une zone d'accrétion. Le MB, constitué de roches magmatiques juvéniles et des assemblages gneissiques-granulitiques, est non seulement une zone d'accrétion mais aussi une zone de recyclage de matériaux plus ancien. Les deux domaines montrent une succession des événements similaires de même âges mais représentent deux contextes géodynamiques distincts. Les plutons de Negash et de Konso sont des plutons tardifs dans l'évolution géodynamique du Panafricain, associés à des stades différents du cycle de Wilson, où le pluton de Negash représenterait un magmatisme tardi-tectonique en fin d'accrétion arc-arc dans l'ANS, alors que la mise en place du pluton de Konso marquerait la transition d'un magmatisme post-collision à un magmatisme d'intra-plaque dans le MB. L'ANS et le MB peuvent être considérés comme contemporains et représentent un même cycle de Wilson mais ils reflètent des contextes géodynamiques et des nivaux d'érosion distincts.