Memoire Online - à‰tude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro(Toumodi, Côte d'Ivoire )

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

THEME : ETUDE PETROGRAPHIQUE ET

STRUCTURALE DES FORMATIONS

RHYOLITIQUES DE LA CHAPELLE DE

ZAAKRO.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

TABLE DES MATIERES

1.1 Cadre géographique	3
1.1.1 Localisation	3
1.1.2 Climat et végétation	4
1.2 Contexte géologique	4
1.2.1 Aperçu géologique de la Côte d'Ivoire	4
1.2.1.1 Le socle cristallin	4
1.2.1.2 Le bassin sédimentaire	5
1.2.2 Géologie de la zone d'étude	8
DEUXIEME PARTIE : METHODOLOGIE	9
Chapitre 2 : Matériels et Méthodes	10
2.1 Matériels	.10
2.1.1 Matériels d'information	10
2.1.2 Matériels de terrain	10
2.1.3 Matériels de sécurité	.10
2.1.4 Matériels de bureau	10
2.2 Méthodes	.11
2.2.1 Recherche documentaire	...11
2.2.2 Levés géologiques	.11
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET ESSAI D'INTERPRETATION	12
Chapitre 3 : Résultats	13
3.1 Etude lithostratigraphique	..13

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

REMERCIEMENTS

Au terme de ce travail de recherche qui ne s'est pas réalisé sans le concours d'autres personnes, il m'est agréable d'exprimer toute ma reconnaissance à tous ceux qui par leur soutien, leurs conseils ou leurs encouragements, ont contribué éfficacement à son élaboration. Je bénis le nom de l'ETERNEL et je lui rends toute la gloire.

J'exprime ma profonde gratitude au Professeur AKA KOUAME, président du conseil scientifique du Groupe Ecoles d'Abidjan, homme de rigueur et toujours disponible malgré ses nombreuses occupations quand il s'agit de l'encadrement des étudiants en Mines Géologie et Pétrole.

Au Directeur Général du Groupe Ecoles d'Abidjan M. BLE ALEXANDRE pour son partenariat avec ses étudiants, mais aussi et surtout pour son travail, sa rigueur et son intégrité.

J'adresse mes sincères remerciements au Docteur MARC-EPHREM ALIALI pour sa disponibilité et son aide, il a suivi de très près le déroulement de ce travail. Que le Tout Puissant le lui rende au centuple.

Remerciement spécial au Docteur AHIMON APOLLOS, professeur de minéralogie-pétrographie ; au Professeur DJRO CHERUBIN, enseignant de géologie structurale ; à monsieur DIDI DOUBAHI, enseignant de géomorphologie.

Ma reconnaissance toute particulière à ma mère BALLO ASSIATA qui met tout en oeuvre pour ma réussite, Dieu te bénit.

Un témoignage de fraternité et d'amitié à tous mes frères, soeurs, amis, cousins et cousines.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

RESUME

Localisée au centre-sud de la Côte d'Ivoire, la chapelle de Zaakro se situe précisément dans le département de Toumodi dans la Région des Lacs où l'on trouve généralement les roches volcaniques et de roches sédimentaires métamorphisées.

Sur la chapelle on trouve essentiellement des rhyolites associées à des basaltes.

Ces deux roches ont été formées à la suite d'un volcanisme, l'un acide pour les rhyolites et l'autre basique pour les basaltes. Elles ont aussi subit un faible métamorphisme et sont affectées par des structures dont les directions prédominantes sont comprises entre N070° et N140°.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

INTRODUCTION

Le magma nouvellement formé, moins dense que les roches dont il est issu, tend à monter vers la surface du globe. Au cours de sa lente ascension, il rencontre des zones de plus en plus froides. Des minéraux se forment progressivement c'est-à-dire les uns après les autres au fur et à mesure que la température et la pression diminuent. Aussi la viscosité du magma dépend de sa teneur en silice. Plus il est riche en silice, plus il est visqueux. C'est pour cette raison que les magmas granitiques, riches en silice, n'atteignent que rarement la surface tandis que les magmas basaltiques, pauvres en silice, donc plus fluides, y parviennent aisément. Par ailleurs l'arrivée du magma à la surface du globe est à l'origine des éruptions volcaniques.

Durant deux années de formation nous avons appris à définir et expliquer ces phénomènes magmatiques. Par conséquent, dans le but de faire la synthèse de nos acquis, il a été soumis à notre réflexion le thème suivant « Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro à Toumodi » L'étude avait pour finalité la description des formations rhyolitiques ainsi que les structures qui les affectent.

La première concerne les généralités et présente brièvement la zone d'étude, un aperçu géologique de la Côte d'Ivoire ainsi que la géologie locale. La deuxième partie définit les matériels et les méthodes de travail, la troisième partie est axée sur les résultats ainsi qu'un essai d'interprétation. Le tout est couronné par une conclusion et des références bibliographiques et une annexe.

PREMIERE PARTIE

GENERALITES

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

PREMIERE PARTIE : GENERALITE

Chapitre 1 : Cadre géographique et contexte géologique

1.1 Cadre géographique

1.1.1 Localisation

La zone d'étude (chapelle de zaakro,) se situe sur la coupure 2d (figure 1) de la feuille Gagnoa, à 5km au Nord-Ouest de Toumodi. La chapelle de zaakro se localise entre les longitudes 5⁰10' W et les latitudes 6⁰30' N et 6⁰45' N, on y accède par la route Toumodi-Yamoussoukro.

Figure 1: localisation de Zaakro (source : Microsoft Encarta 2009 (Extrait de la Carte régionale de la Côte d'Ivoire au 1/200000)

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

1.1.2 Climat et végétation

Le secteur de Zaakro est situé dans une zone de transition entre la région des savanes et le

sud forestier. Le climat est de type Baouléen, la pluviométrie annuelle moyenne est de 1060 mm (Didi ,2008) avec quatre (4) saisons :

- une grande saison de pluie de Mars à Juin ; - une petite saison sèche de Juillet à Août ;

La localité de Zaakro est une pénéplaine dont la monotonie est interrompue par une succession de petites collines occupées par des roches vertes aux sommets arrondis dont le plus haut sommet culmine à 305 mètres.

1.2 Contexte géologique

1.2.1 Aperçu géologique de la Côte d'Ivoire

La côte d'Ivoire est située au centre du craton ouest africain (figure 1) et est subdivisée en

deux (2) grands ensembles géologiques, à savoir le socle cristallin et le bassin sédimentaire (figure 3).

1.2.1.1 Le socle cristallin de la Côte d'Ivoire

Il appartient à la dorsale de Man ou dorsale Léo qui est limitée au Nord par le bassin de Taoudenni, à l'Ouest par la chaîne des mauritanide-rockellide, à l'Est par la zone mobile de l'Afrique centrale et au sud par l'Atlantique. Il couvre 97,5% du territoire Ivoirien. Ce socle peut-être subdivisé en deux grands domaines séparés par la faille de Sassandra de direction NS. On distingue en fonction de l'âge des formations rencontrées :

? Le domaine archéen ou domaine Kéniéma-Man structuré au cours des deux cycles léonnien et libérien. La lithostratigraphie de ce domaine présente des formations de type quartzites ferrugineuses, pyroxénites, granitoïdes à caractères granodioritique (Papon, 1973 ; Camil, 1984).

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

? Le domaine protérozoïque ou domaine Baoulé mossi structuré au cours du mégacycle éburnéen. Le degré de métamorphisme varie d'épi à mésozonal (Yacé 1984).

1.2.1.2 Le bassin sédimentaire

Le bassin sédimentaire côtier Ivoirien est d'âge crétacé supérieur à quaternaire. Il est représenté sous forme de croissant recouvrant seulement 2,5% du pays. Il est constitué de deux (2) unités géologiques bien distinctes séparées par une discordance majeure avec la lacune Fin Précambrien-Crétacé :

? le substratum Précambrien représenté par les schistes métamorphiques et les granites intrusifs.

? les formations sédimentaires constituées de sédiments argileux et sableux d'âge secondaire, tertiaire et quaternaire en bordure de la côte jusqu'au plateau continental.

Le bassin sédimentaire de Côte d'Ivoire est traversé par une faille Est-Ouest encore appelée faille des lagunes. Elle a un pendage Sud, un rejet pouvant atteindre 5000 m et un tracé passant d'Ouest en Est passant par Grand-Lahou, Akounougbé et Allangouanou au Ghana.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

Figure 2 Organisation structurale du craton Ouest-africain ( Milési et al. [1989]). 1-Bassin sédimentaire côtier. 2-Zone de collision : transition archéen-éburnéen.

3- Granitoïdes éburnéen. 4-Formation éburnéenne volcanosédimentaires. 5-Domaine

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

1.2.2 GEOLOGIE DE LA ZONE D'ETUDE

Les types de roches dominant à Zaakro sont de type volcanique (des rhyolites associées à des basaltes). Toutes ces formations appartiennent au complexe volcano-sédimentaire du Birimien.

La géologie de surface est dominée par une latérite riche en fer, sous forme de ferricrète agglomérée connue sous le nom de cuirasse. La roche mère affleure rarement. La couverture saprolitique se trouve de manière générale à 40-60 mètres de profondeur mais peut se rencontrer jusqu'à 100 mètres de profondeur.

DEUXIEME PARTIE

METHODOLOGIE

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

DEUXIEME PARTIE : METHODOLOGIE Chapitre 2 : Matériels et méthodes

2.1. Matériels

2.1.1 Matériels d'information

- Une documentation technique (anciens rapports, thèses et supports de cours) ;

- Des cartes (topographique Gagnoa (1964) au 1/50000, régionale de la Côte d'Ivoire, à

2.1.2 Matériels de terrain

2.1.3 Matériels de sécurité

2.1.4 Matériels de bureau

Pour la production du rapport nous avons eu recours aux matériels informatiques suivants : - Un ordinateur pour la saisie du présent rapport ;

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

2.2 Méthodes

2.2.1 Recherche documentaire

La recherche documentaire a été effectuée dans les bibliothèques spécialisées de la SODEMI, de la Direction de la Cartographie et de la Prospection Géologique (DCPG) et sur internet. Elle nous a permis de regrouper toutes les informations susceptibles de nous aider à la réalisation de notre étude. Elle a consisté en une collecte de documents cartographiques (cartes topographiques et cartes égologiques) et surtout en une synthèse de rapports géologiques des travaux antérieurs effectués dans les sillons volcano-sédimentaires du pays en général et en particulier dans la région de Toumodi.

2.2.2 Levés géologiques

Les levés géologiques ont consisté à localiser les affleurements, à rechercher et à y recueillir des informations. Pour cela, les itinéraires ont été parcourus à pied. La prospection s'est effectuée le long des collines. Sur chaque affleurement des observations pétrographiques et structurales ont été menées. Chaque affleurement a été particulièrement ou entièrement décrit, pour cela nous donnons : la forme de l'affleurement, la structure, la teinte ou couleur, la famille probable de la roche, le nom de roche et l'état de l'altération.

Les formations typiques et structurales particulières (fracture, schistosité) ont été photographiées et des prélèvements d'échantillons de roches effectuées.

TROISIEME PARTIE

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET ESSAI D'INTERPRETATION

Chapitre 3 : RESULTATS

3.1 Etude lithostratigraphique

L'étude pétrographique des différentes lithologies et les déformations structurales observées sur le terrain constituent les résultats de cette étude.

3.1.1 Les métarhyolites Zaakro 1

Les coordonnées GPS de cet affleurement sont: en Easting X=271562 m et en Northing Y=729498 m.

Dans cette zone les métarhyolites (figure 4) sont altérées et faiblement métamorphisées avec une texture fine. Elles sont d'origine volcanique et sont recoupées par des filons de quartz d'orientation variant de N120^o à N140^o dont un d'extension allant de 150 m à 200 m (figure 5).

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

Un peu plus loin avec une visée de N060^o par rapport à la chapelle, un autre affleurement

constitué de métarhyolite saine (Figure 6) présente des schistosités d'orientation variant de N027^o à N048o

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

3.1.2 Les métabasaltes

Située à environ 500 m de la chapelle avec une visée de N48^o par rapport à la chapelle, cet

affleurement est constitué de métabasaltes (figure 7) présentant des schistosités d'orientation N039^o...N089^o, ainsi qu'un filon de quartz d'épaisseur centimétrique de direction N064o.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

Notons aussi que les métabasaltes observés à Zaakro s'étendent également à Anikro, Akakro et Abli, des localités voisines à Zaakro et présentent des roches vertes aux faciès de brèches les plus étendus.

3.2 Etude structurale

3.2.1 Zaakro 1

Les métarhyolites altérées sont déformées par des schistosités de fracture d'orientation N030⁰ à N 070⁰, et sont recoupées par des filons de quartz de direction N120⁰ à N140⁰.

Les métarhyolites saines présentent des schistosités de fracture d'orientation N027^oà N048o.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

3.2.2 Zaakro 2

Les métabasaltes observés sont déformés par des schistosités d'orientation N039⁰ à N089⁰N.

Ils sont affectées par des fractures telles que les diaclases de direction N125^o, et recoupés par un filon de quartz d'épaisseur centimétrique de direction N064⁰ (figure 8).

Les métabasaltes et les métarhyolites sont à structures initiales identifiables.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

Chapitre 4 : ESSAI D'INTERPRETATION

Les roches observées ont été formées suite à une migration rapide du magma vers la surface de la croute et qui s'y répand, le refroidissement est alors relativement rapide et mène à la formation de laves. Ainsi les laves acides ont formé les métarhyolites qui sous l'action des agents atmosphériques ont subit une altération et les laves basiques ont formé les métabasaltes. Compte tenue du refroidissement rapide ces roches présentent des minéraux de petite taille dans une masse homogène à l'oeil nu. La cristallisation est donc faible voire inexistante d'où leur texture microlitique.

La schistosité de fracture orientées N030^o à N070^o sont des plans parallèles provenant d'une déformation hétérogène causée par une contrainte sensiblement perpendiculaire aux plans de clivage qui provoque une orientation des minéraux, contrairement aux diaclases de direction N125^o qui sont des fractures non parallèles.

Nous retenons d'abord que sur la chapelle de Zaakro il s'est produit un volcanisme acide qui a pour résultat la présence des rhyolites. Ensuite la présence simultanée des basaltes témoigne d'un volcanisme basique en ce même lieu. Enfin ces roches ont toutes deux subit un faible métamorphisme d'où leur dénomination respective de métarhyolite et de métabasalte.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

CONCLUSION

Du ressort de notre étude, il en vient que les formations géologiques présentent sur la chapelle de Zaakro proviennent de volcanisme de deux origines : L'une volcanique à pour conséquence la formation de rhyolites et l'autre basique a pour conséquence la formation de basaltes. Ces deux roches ont subit un faible métamorphisme qui a donné les métarhyolites et les métabasaltes. Toutefois, la présence de déformations structurales notamment les schistosités de fracture et les diaclases sont observables, avec des orientations variant de N070^o à N140o

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

Références Bibliographiques

CAMIL J. (1984) : Pétrographie, chronologie des ensembles granulitiques Archéens et formations des associées de la région Man (Côte d'Ivoire). Implication pour l'histoire géologique du craton ouest-africain. Thèse de doctorat des sciences. Univ. Abidjan, 306 p.

Dougbafla (partie nord du permis d'Oumé PR105) : interversion de la télédétection a la mise en évidence d'anomalies superficielles

PAPON (1973) : géologie et minéralisation du sud-ouest de la Côte d'Ivoire. Mémoire BRGM. Paris n^°80, 284 p.

YACE I.(1984)-le précambrien de l'Afrique de l'ouest et ses corrélation avec le Brésil orientale. Rapport final, Publication PICG-CIFEG, n^°2, Paris, 28 p.

Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro

ANNEXE

Region	Localité	Affleurement	Coordonnées		Lithologie	Type de structure	Mesures		Contexte géologique
			X	Y			D	P
Toumodi	Zaakro	Zaakro 1	271562m	729498m	Rhyolite altérée Métarhyolite saine	Schistosité de fracture Filon de quartz Schistosité de fracture	N030^o à N0720 N120o à N140^o N027o à N088⁰	90⁰	Volcanisme acide
		Zaakro2	271453m	729350m	Métabasalte	Diaclases	N125⁰		Volcanisme basique
Etude pétrographique et structurale des formations rhyolitiques de la chapelle de Zaakro