GEMOC ARC National Key Centre

STRUCTURE PROFONDE DE LA LIGNE VOLCANIQUE DU CAMEROUN A PARTIR DES ETUDES GRAVIMETRIQUES

YENE ATANGANA J.Q*. et POUDJOM DJOMANI Y.H.**

*Département des Sciences de la Terre, Université de Yaoundé I. Cameroun

** Department of Earth and Planetary Sciences, Macquarie University, Sydney Australia

ABSTRACT

La région d'Afrique centrale et de l'ouest présente des traits géologiques spécifiques; elle est marquée au sud par le craton du Congo (représenté au Cameroun par le complexe du Ntem) constitué de roches d'âge supérieur à 2000 Ma; à l'ouest, le craton d'Afrique de l'ouest d'un âge à peu près équivalent au précédent. Entre ces deux entités se situe la zone mobile d'Afrique centrale et de l'ouest dont les roches ont subit un rajeunissement panafricain (600 à 500 Ma).

La zone mobile d'Afrique centrale est caractérisée par la présence d'un accident volcano-tectonique majeur appelé Ligne Volcanique du Cameroun (LVC). Cette dernière constitue une ligne volcanique intraplaque orientée NE-SW, unique en son genre car elle est à cheval entre les domaines continental et océanique. Elle s'étend sur près de 1600 km de l'océan atlantique (île de Pagalu), au plateau de Biu sur le continent africain. A l'extrémité NE de la LVC se trouve le plateau de l'Adamaoua, bombement volcanique orienté ENE-WSW et traversé par la faille de Foumban. Cette faille constitue la limite occidentale du grand accident transcontinental appelé Cisaillement Centre Africain (CCA), qui s'étend du Cameroun au Soudan, sur une longueur d'environ 2000 Km. Le plateau de l'Adamaoua serait d'ailleurs issu de la réactivation de ce CCA au Tertiaire.

Sur le plan morphologique, la LVC est caractérisée par des altitudes très élevées et constituée d'une succession de massifs volcaniques dont le plus élevé, le mont Cameroun, culmine à 4095 m. L'activité volcanique est très intense sur ce mont qui a été marqué récemment par deux eruptions en (dates??). De nombreuses études géologiques ont été faites pour déterminer les caractéristiques pétrologiques et géochimiques des roches issues de cette ligne, mais rares sont celles qui ont incorporé les connaissances géophysiques. Les principales études géophysiques sur la structure profonde de la LVC ont à ce jour porté essentiellement sur le plateau de l’Adamaoua, et sont basées sur les données sismiques et gravimétriques. Les études sismiques (Dorbath et al., 1986; Plomerova et al., 1993) indiquent des vitesses d'onde relativement lentes au niveau de l'Adamaoua. Ces auteurs concluent à l'existence d'une lithosphère et d'une croûte peu épaisses sous ce massif. Sur le plan gravimétrique, la LVC est marquée par une anomalie négative de grande longueur d'onde et d'amplitude maximale -120 mGal centrée sur l'Adamaoua. Cette anomalie s'étend sur l'ensemble de la LVC et se prolonge jusqu'en République Centrafricaine, le long du CCA. Poudjom Djomani et al. (1997), ont montré à partir de la modélisation 2D1/2 d'un profil d'anomalie de Bouguer orienté N-S, que l'importante anomalie négative centrée sur l'Adamaoua est la conséquence d'une remontée asthénosphérique dans le manteau supérieur. Cette remontée de l'asthénosphère est associée à une remontée de la base de la croûte (Moho), créant ainsi une anomalie positive de faible amplitude qui se surimpose à l'anomalie négative. Cette interprétation est en accord avec les résultats des études sismiques ci-dessus citées et impliquent que l'Adamaoua pourrait constituer un stade initial de rifting.

L'objectif de la présente étude est de réaliser, sur la base des travaux précédents portant sur la structure profonde du massif de l'Adamaoua, un certain nombre de modèles gravimétriques 2D1/2 perpendiculaires à l'orientation de la LVC, afin de déterminer l'évolution spatiale de la structure lithosphérique de la partie continentale de cette dernière. Trois profils gravimétriques ont ainsi été sélectionnés dans le cadre de cette étude:

• le premier profil orienté NW-SE, passe par le mont Cameroun, les extrémites des profils etant aux points de coordonnées (3°N, 11°E) et (5°N, 8°30E),
• Le deuxième profil toujours orienté NW-SE, passe par le bassin sédimentaire de Mamfé, aux points de coordonnées (4°N, 12°20E) et (7°10N, 9°30E),
• Le troisième profil orienté N-S passe à travers l'Adamaoua, entre les latitudes 4°N et 10°N, et suivant la longitude 15°E.

Nous interpreterons ces profils en tenant compte des données géophysiques existantes, et également en utilisant les contraintes imposées par les données géologiques. La combinaison de ces deux types de données nous permettrons de mieux définir la structure de la lithosphère le long de la Ligne Volcanique du Cameroun.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

1. Dorbath C., Dorbath L., Fairhead J. D. & Stuart G.W., 1986.- A teleseismic delay time study across the central African shear zone in Adamawa region of Cameroon West Africa. Geophys. J.R. Astron. Soc., 86, 751-766.
1. J. Plomerova, V. Babuska, C. Dorbath, L. Dorbath & R.J. Lillie, 1993.- Deep lithospheric structure across the Central African shear zone in Cameroon. Geophys. J. Int., 115, 381-390.
2. Y.H. Poudjom Djomani, M. Diament & M. Wilson, 1997.- Lithospheric structure across the Adamawa plateau (Cameroon) from gravity studies. Tectonophysics, 273, 317-327.