Déformations semi-ductiles à cassantes

La phase tangentielle (D1)

Cette phase est auteur des principales structures de la déformation ductile du secteur étudié. Elle a affecté préférentiellement les métatufs associés aux métagabbros et métabasaltes dans lesquels s’observent des stratifications, schistosités, linéations, plis.
Dans les métatufs polygéniques de Bafoundou, s’observe une stratification horizontale (So) de direction N100 pentée de50°S. Elle est facilement distinguable par la différence de couleur et de lithologie. Dans ces métatufs, la direction des schistosités de flux (S1) est de N110 avec un pendage de 40°SW. Un peu plus à l’Ouest, dans les horizons plus acides, la schistosité donne une orientation de N124pentée de 50°SW. Les métatufs les plus déformés de notre secteur sont affectés par des schistosités S1 subhorizontales orientées N100-20°SW (Fig.16A) qui portent des linéations d’étirements 20°-N200. On note une évolution de cette linéation à l’Ouest où elle devient 45°-N260, 60°-N220 dans les couloirs NNW-SSE. Dans les tufs saines du village Mako les linéations mesurées sont 50°-N230, 50°-N266 avec des plongements vers le SW.
Au microscope, la phase tangentielle se manifeste par un déplacement dans la direction NE-SW (Fig.16B) alors que la schistosité S1 montre des minéraux ou moins aplatis et étirés.

La phase transpressive (D2)

Elle est responsable des cisaillements NNW-SSE développant des structures C/S de vergence NE (Fig. 17A et B). Dans notre zone, les schistosités sont le plus souvent subverticales et le sens du mouvement est senestre dans la direction N150 à N160 avec un pendage vertical. Cette phase (D2) réoriente les déformations de la (D1) notamment les schistosités et les linéations d’étirements. Les schistosités (S1) rencontrées dans les métatufs de Bafoundou sont recoupées par des schistosités de fracture ou espacée (S2) orientées N140- 70°SW et N170-55NE. Les schistositésS1 subhorizontales affectant les tufs mylonitisés (Fig.17D) ont été redressées par des schistosités S2 subverticales orientées N160-50SW. Vers l’Ouest, on observe dans les plans C2 de ces tufs, des linéations subhorizontales orientées 50°-N220, 48°-N246, 44°-N192 avec des plongements vers le SW.
Dans les métagabbros affleurant dans le lit du fleuve Gambie, les schistosités S2 orientées NS recoupent les S1 de direction N45°SW (Fig.17C).
Les tufs mylonitisés plissés lors de la (D1) au Sud-ouest de Bafoundou, et d’axe 10°-N200 (Fig.17E), portent localement des schistosités (S2) orientées N20-30°NW. Ces plis résultent d’un simple cisaillement. Par ailleurs, les cisaillements sont accompagnés de plis dissymétriques et des boudins dans les coulées laviques tel que observé dans l’affleurement basaltique de la rive droite de la Gambie au Sud de Badian.

La phase transpressive(D3)

Cet événement tardif a moins affecté les formations du secteur étudié. Cependant, on note des structures S3/C3 N-S dextres (Fig.17F) qui recoupent les structures de la D2. Aussi, s’observent des boudins cisaillés animé d’un mouvement dextre dessinant une linéation de boudinage caractérisée par un allongement N165 à N170° et un raccourcissement de N94°.

DEFORMATIONS SEMI-DUCTILES A CASSANTES

Les déformations semi-ductiles à cassantes rencontrées dans notre secteur d’étude se traduisent par des fentes de tensions, barrettes, veines de quartz, fractures et failles diverses.
Elles sont observées dans les formations compétentes (métagabbros, métabasaltes, quartzites) avec cependant, une fracturation intense dans les quartzites et métabasaltes.

Les fentes de tension

Ce sont des fissures, longues de quelques centimètres à décimètres, et larges de quelques millimètres à quelques centimètres, engendrées dans une roche par des contraintes.
Elles sont souvent groupées en familles dont des directions permettent de déterminer les contraintes. Sont observées dans les métagabbros au sud de Bafoundou, des fentes en échelons (Fig.19Aet B) qui rectilignes à leur naissance, ont pris ensuite une allure sigmoïde liée à des cisaillements sénestres. Elles sont orientées N16°, N30°, N50°, N72°, N100°, parfois remplies de quartz (Fig.19C et D).

Les veines de quartz

Parfois très nombreuses, ce sont de minces lames de quartz perceptibles sur les affleurements (Fig.20). De dimension variable, elles s’observent notamment dans les coulées laviques. La présence de ces veines ou bandes de silicification diffuse, traduit un hydrothermalisme intense et est fréquemment un signe précurseur d’une éventuelle A B C3 S3  minéralisation. Cette dernière peut se diriger suivant l’orientation de la veine ou être répandue dans la matrice de la roche. Ces veines sont majoritairement orientées NNW-SSE à NW-SE.
Elles ont pour l’essentiel des pendages faibles vers le SW.

Les fractures

La fracturation est très apparente et affecte l’ensemble des roches de la zone étudiée. Les fractures sont orientées dans toutes les directions (NW-SE, NE-SW et E-W) (Fig.21A). Cependant, une étude statistique portant sur 65 fractures les plus représentatives, montre 30 fractures orientées dans la direction NNW-SSE à NW-SE, 25 fractures orientées E-W et 10 fractures orientées dans la direction NE-SW. Les pendages sont variés et l’étude montre 23 fractures pentées vers le NE, 16fractures vers le SW, 9 fractures vers le SE, 7 fractures vers le NW, 7 fractures vers le Sud et 3 fractures dirigées vers le Nord. Ainsi, les directions majeures des fractures sont NNW-SSE à NW-SE et E-W avec des pendages élevés (pôle proche du grand cercle) (Fig.21B) dirigés majoritairement vers le Nord-est et le Sud-ouest. Des fractures conjuguées d’attitude N30-54°NW et N50-42°SE ; N100-62°SW et N70- 78°NW ; N80-80°SE et N28-87°NW peuvent être observées au niveau des affleurements de métagabbros (Fig.21C et D). La déformation cassante affecte aussi bien les quartzites et métabasaltes.

Les failles

La déformation cassante est aussi représentée par des failles décrochantes dextres orientées N160-40°SW dans les métatufs au Sud-Ouest de Bafoundou alors qu’on peut noter N100- 48°SW et N170-42°SW dans les métabasaltes. Dans les quartzites on relève des failles normales sénestres de directions majeures NW-SE et E-W telles que N128-30°SW, N100- 80°SW, N150- 52°E. Des stries de glissement s’observent sur certains plans de failles indiquant ainsi le sens de mouvement.

SYNTHESE ET DISCUSSION SUR LES DEFORMATIONS

La zone étudiée révèle deux styles de déformations : une déformation ductile et une déformation semi-ductile à cassante. La déformation ductile est caractérisée par des structures planaires (stratification, schistosité et cisaillement) et des structures linéaires (linéation d’étirement) mais également par des plissements et des boudinages auxquels sont associées postérieurement des schistosités et linéations. Ces différentes structures observées dans notre secteur d’étude résultent des contraintes cisaillantes élevées caractéristiques des shearzones.
La tectonique semi-ductile est illustrée des fentes, veines de quartz, barrettes tandis que la déformation cassante est marquée par des fractures et failles.
L’analyse statistique des orientations majeures de ces différentes structures, a permis de comprendre que les déformations exprimées sur le terrain ont été engendrées pendant les trois phases tectoniques de l’orogenèse éburnéenne du craton ouest-africain. En effet, les structures ductiles engendrées lors de la première phase tectonique tangentielle (D1), ont été redressées lors de la deuxième phase tectonique transpressive (D2) dans les couloirs de cisaillements NNW-SSE senestre. Aussi transpressive, la troisième phase (D3) la plus tardive souvent orientée NS dextre, recoupe les accidents de la (D2) en exprimant localement des structures C3 et S3 qui montrent la reprise des plans S1/C1 et S2/C2. Les principales directions mises en évidence par les structures sont : NNW-SSE à NW-SE, E-W, NE-SW, et NS. Les directions NNW-SSE sont les plus fréquentes. Elles sont talonnées par les directions E-W puis succédées de NE-SW alors que les directions NS sont rarement exprimées.
La comparaison de nos observations aux travaux de (Diène et al., 2012) et (Ndiaye et al., 2014)qui soutenaient déjà l’idée d’une première phase de déformation tangentielle, relève certaines dissemblances. Selon ces auteurs cette phase tangentielle est suivie par deux événements tectoniques transcurrentes distincts nommés D2 et D3. Cependant, contrairement à nos résultats, (Diène et al., 2012), considèrent que le cisaillement vertical s’est produit lors de deux événements distincts de décrochement (D2 et D3). Pour (Ndiaye et al., 2014)la D2 est caractérisée par des cisaillementssenestre et dextre et la D3 s’est déroulée en deux épisodes donnant lieu à des structures conjuguées. Selon nos résultats, deux phases tectoniques transcurrentes distinctes se sont produites: D2 subvertical orienté NNW-SSE sénestre et D3 verticale orienté N-S dextre. Par ailleurs, (Delor et al., 2010) ne partagent pas l’hypothèse d’une phase tangentielle précoce et proposent plutôt une tectonique progressive transcurrente avec deux étapes successives de déformation.