Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le Richat est un complexe alcalin Crétacé situé dans la partie mauritanienne du désert du Sahara en Afrique de l'Ouest. Le niveau d'érosion de cette structure a permis, dans un premier temps, de mieux comprendre un sommet de complexe alcalin. Ceux-ci sont rarement documentés et le Richat offrait la possibilité d'étudier les processus de dissolution et de fracturation en sommet de pluton ainsi que l'évolution des différents épisodes intrusifs et extrusifs qu'on y retrouve. L'âge et la position géographique du Richat ont également permis d'investiguer les causes de mise en place d'un complexe isolé et de l'intégrer dans le cadre régional de l'ouverture de l'Océan Atlantique. Des analyses géochimiques, pétrologiques et fractales, ainsi que des datations 40Ar/39Ar, ont été effectuées sur la brèche centrale du Richat. Les résultats indiquent la présence d'un épisode hydrothermal important à l'origine de la formation de la brèche par dissolution des unités sédimentaires en place et leur effondrement subséquent. Un lien avec la mise en place du pluton est suggéré alors que le bombement et la production de fluide ont conditionné les processus de bréchification et d'altération au sommet du complexe du Richat. Le Richat présente une grande variété de roches intrusives et éruptives marquant un contraste d'érosion entre la partie centrale et la partie externe du dôme. Plusieurs analyses ont été entreprises sur les diverses roches ignées du Richat et incluent, notamment, des études géochimiques, pétrologiques, d'isotopes stables de carbone et d'oxygène, structurales, de microscope électronique à balayage (MEB) et de diffractométrie des rayons X (DRX). Des données magnétiques et satellitaires viennent également compléter l'information. Nos travaux montrent que le Richat est la superposition d'une série bimodale tholéiitique recoupée par des magmas carbonatitiques et kimberlitiques. Les magmas alcalins proviendraient d'une source asthénosphérique alors que les magmas tholéiitiques seraient issus du manteau sous-continental et apparentés à ceux de l'épisode du CAMP (Central Atlantic Magmatic Province) de l'ouest africain. Les anisotropies préexistantes ont servi de conduit à la remontée des magmas asthénosphériques et sous-continentaux permettant la coexistence de magmas alcalins et tholéiitiques au sein d'un même complexe igné. Le contraste d'érosion entre la partie centrale et externe du Richat est expliqué par un effondrement en piston préservant les faciès extrusifs centraux ainsi que la brèche hydrothermale karstique. Afin de trouver une explication à la mise en place du Richat, l'hypothèse du passage d'un point chaud a ensuite été testée. La trajectoire d'un point chaud hypothétique situé sous le Richat à 100 Ma jusqu'à aujourd'hui (0 Ma) a été calculée en utilisant le logiciel PointTracker v4c sur un intervalle de 10 Ma. Les résultats montrent que le Richat ne proviendrait pas du passage de la plaque africaine au-dessus d'une plume mantellique. Pour obtenir des éléments de réponse complémentaires, une compilation régionale des structures, intrusifs et anomalies géophysiques a été effectuée. Un aulacogène Protérozoïque, probablement lié à la phase d'océanisation des Mauritanides, a été identifié et associé spatialement au Richat. Il est proposé que la réactivation de cette structure préexistante lors des rééquilibres tectoniques mid-Crétacé ayant affectés les bordures continentales de la zone péri-Atlantique ait joué un rôle dans la mise en place du Richat. Le Richat s'inscrit dans le contexte géodynamique particulier du démantèlement de la Pangée, au moment de la séparation finale entre la plaque africaine et sud-américaine. Cette période est caractérisée par une activité anormale alcaline sur les bordures continentales de l'Océan Atlantique, généralement associée au développement de divers points chauds indépendants. Afin de comparer le Richat dans le cadre dynamique de l'ouverture Atlantique, une compilation spatiale et temporelle des manifestations alcalines mésozoïques de toute la bordure Atlantique a été réalisée. Les caractéristiques structurales des différents districts alcalins de même que les critères communément associés aux modèles de point chaud ont également été compilés et traités. Les résultats montrent des liens étroits entre les différents districts alcalins. Leur distribution spatiale et temporelle a permis de définir une Province Alcaline Péri-Atlantique (PAAP) d'âge mid-Crétacé à fort contrôle structural. La PAAP présente peu de caractères propres aux points chauds profonds et semble incompatible avec une origine de plume mantellique. Elle serait plutôt en lien avec des processus de réactivation de faiblesses lithosphériques préexistantes ayant agi comme zones d'accommodation du stress intraplaque lors d'épisodes spécifiques de l'évolution tectonique de l'Océan Atlantique. Une origine superficielle et asthénosphérique est favorisée à une origine profonde. Le Richat serait donc un témoin de cet événement péri-Atlantique.