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Histoire thermique et d’enfouissement des séries protérozoïques et paléozoïques de l’Adrar de Mauritanie, Bassin de Taoudenni : Apport des inclusions fluides et de la thermochronologie

Le 24 oct 2016 par GIRARD Jean-Pierre

Les bassins cratoniques anciens présentent souvent une difficulté particulière dans la reconstruction de leur histoire. Il est en effet généralement ardu de contraindre les évolutions thermiques et les paléo-enfouissements en raison d’épisodes, parfois nombreux et successifs, d’uplift et érosion. C’est le cas notamment du bassin de Taoudenni, Afrique de l’Ouest, qui fait l’objet d’un regain d’intérêt pour la prospection pétrolière. Ce large bassin cratonique abrite une épaisse série sédimentaire siliciclastique et carbonatée d’âge protérozoïque et paléozoique. La présence de sédiments mésozoïques n’y est pas reconnue, mais des dépôts Jurassique-Crétacé connus plus au Nord pourraient avoir été présents et érodés. Par ailleurs, les sédiments sont traversés par de nombreuses intrusions doléritiques d’âge Permien à Jurassique, qui ont pu affecter sensiblement l’histoire thermique des sédiments. L’objectif de ce travail était donc d’évaluer, à l’échelle régionale de l’Adrar de Mauritanie, les paléo-régimes thermiques et les épaisseurs de sédiments érodés en utilisant une approche basée sur la caractérisation des inclusions fluides dans les ciments diagénétiques et la thermochronologie (FT et He) sur apatite et zircon.

L’étude a porté sur une large série d’échantillons d’affleurements et de forages, représentant la section stratigraphique dans son ensemble depuis le Méso-Protérozoïque jusqu’au Dévonien. Les résultats permettent de tirer les conclusions suivantes : 1) la région de l’Adrar a connu une histoire thermique et d’enfouissement à la fois complexe et variable spatialement; 2) les températures d’enfouissement maximales enregistrées dans les formations protérozoïques sont élevées, pouvant atteindre 150-200°C ; 3) des régimes thermiques moins chauds semblent avoir prévalu dans la zone Nord-Est de l’Adrar en relation avec des érosions importantes et/ou des gradients géothermiques plus faibles; 4) un épisode d’uplift et refroidissement est documenté vers ~100-150 Ma, associé à une érosion de près de 3km de sédiments probablement mésozoïques; 5) les fluides diagénétiques étaient principalement des saumures de salinité variable (8-25 wt% eq. NaCl); 6) des températures anormalement élevées (>200°C) sont enregistrées en overprint, et sont à relier à la mise en place des intrusions doléritiques.

Ces observations apportent des informations critiques à la compréhension de l’histoire géologique et d’enfouissement des séries sédimentaires anciennes du bassin de Taoudenni.

 

 

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