Memoire Fossi_corrige

DÉPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE

DEPARTMENT OF EARTH SCIENCES

LABORATOIRE DE GÉOSCIENCES DES FORMATIONS PROFONDES

MÉMOIRE

Présenté et soutenu en vue de l’obtention du diplôme de

Master en Sciences de la Terre

Parcours : Géosciences des Formations Profondes et Applications

Option : Pétrologie et Géologie Structurale

Par

FOSSI Donald Hermann Mle : 08X0136

Licencié ès-Sciences

Sous la direction de

BILONG Paul Professeur

REPUBLIQUE DU CAMEROUN

**********

UNIVERSITE DE YAOUNDE I

**********

CENTRE DE RECHERCHE ET

DE FORMATION DOCTORALE

EN SCIENCES TECHNOLOGIE

ET GÉOSCIENCES

*******

REPUBLIC OF CAMEROON

**********

UNIVERSITY OF YAOUNDE I

**********

POSTGRADUATE PROGRAMME

SCIENCES-TECHNOLOGY AND

GEOSCIENCES

*******

évolution TECTONIQUE DE LA Localité

DE DENG-DENG (est-Cameroun)

Année académique 2014-2015

ÉVOLUTION TECTONIQUE DE LA LOCALITÉ DE DENG-DENG (EST-CAMEROUN)

Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page i

DÉDICACES

À ma mère, FOSSI TSINGANG Marie Noëlle ;

À ma tante, FOSSI MABE Anastasie ;

À mon frère TCHEUTHOUA FOSSI Donat Omer ;

À mon neveu, FOSSI Jerry.


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page ii

REMERCIEMENTS

Quelle que soit l’enthousiasme et la détermination, un travail comme celui-ci n’a été

possible que grâce à la collaboration et au soutien de nombreuses personnes à qui je tiens à

marquer ma reconnaissance.

J’adresse ma profonde gratitude au Professeur Paul BILONG qui, malgré ses multiples

occupations, a guidé mes premiers pas dans la recherche en acceptant de diriger ce travail. Il a

stimulé en moi le sens de la recherche et l’ardeur au travail. Qu’il trouve ici l’expression de ma

reconnaissance.

Mes remerciements les plus distingués vont à l'endroit du Dr GANNO Sylvestre qui a fait

preuve d'une disponibilité, d'une patience, d'un soutien au cours de mon initiation à la recherche.

Sa rigueur au travail, ses conseils et critiques toujours appropriés m’ont permis d’évoluer

rapidement dans le cadre de mes travaux de recherches.

J’exprime ma très grande reconnaissance au Dr NGNOTUE Timoléon pour son aide lors

de mes campagnes de terrain et au Dr METANG Victor pour avoir guidé mes premiers pas dans

la géomatique.

Mes remerciements s’adressent aussi à l’ensemble du corps enseignant du Département

des Sciences de la Terre. Je pense au Professeur NZENTI Jean Paul, chef du Laboratoire de

Géosciences des Formations Profondes, aux Professeurs KAMGANG P., NJILAH I. K., NDAM

NGOUPAYOU J.R., NDJIGUI P.D, NKOUMBOU C., aux Drs TCHOUANKOUE J.P, NJOM

B.D., MOUAFO L., KANKEU B.

Il m'est également agréable d'exprimer ma gratitude à mes aînés de Laboratoire

notamment à MOUDIOH Cyriel et KAMGUIA WOGUIA Brice. Nos discussions scientifiques

ont contribué à éclairer plusieurs points d'ombre favorisant la compréhension de certains

phénomènes géologiques.

À mes camarades de Laboratoire de Géosciences des Formations Profondes, je pense à

DADJO DJOMO Habib, NKAMENI Didas, DJOUKOUO SOH Arlette, DJOMO Adrien, pour

tout leur soutien et encouragements multiformes, ces moments passés ensemble resteront à

jamais gravés dans ma mémoire.

Merci ne suffit pas pour témoigner ma reconnaissance envers ceux-là sans qui j’aurai

sombré dans le désarroi. Je pense particulièrement à DAPNET Marc, TANKEU Ornelle,

DTIOGO Franknath, TANGA Cedrick, TEDOM Yannick, MANI Malgoire, TIEMBOU

Maxime, LEUKOUE Linda, HAGBE Stephane et à tous ceux qui, de près ou de loin, ont


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page iii

contribué à la réalisation de ce mémoire, qu’ils trouvent ici l’expression de mes sincères

remerciements.

Je n’oublie pas tous mes cadets de laboratoire (TAKAM. G, MBITA. A) pour l’ambiance

chaleureuse et amicale.

À mes frères et sœurs : TCHEUTCHOUA FOSSI.D, FOSSI. M, FOSSI. D. C, pour leurs

encouragements et l'aide inestimable qu'ils n'ont jamais cessé de m'apporter en temps de besoin.


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page iv

TABLE DES MATIERES

DÉDICACES ................................................................................................................................... i

REMERCIEMENTS ....................................................................................................................... ii

TABLE DES MATIERES ............................................................................................................. iv

LISTES DES FIGURES ............................................................................................................... vii

LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................. ix

LISTE DES ABRÉVIATIONS ....................................................................................................... x

RÉSUMÉ ....................................................................................................................................... xi

ABSTRACT ................................................................................................................................. xiii

INTRODUCTION GÉNÉRALE ................................................................................................. 1

CHAPITRE I : CADRE NATUREL ET GÉNÉRALITÉS ....................................................... 4

I.1. CADRE GÉOGRAPHIQUE .................................................................................................... 5

I.1.1. Localisation ........................................................................................................................ 5

I.1.2. Géomorphologie ................................................................................................................. 6

I.1.3. Climat ................................................................................................................................. 7

I.1.4. Végétation .......................................................................................................................... 8

I.1.5. Faune .................................................................................................................................. 8

I.1.6. Sols ..................................................................................................................................... 9

I.1.7. Géographie humaine et économique .................................................................................. 9

I.2. CADRE GÉOLOGIQUE .......................................................................................................... 9

I.3. SYNTHÈSE GÉOLOGIQUE DE L’EST CAMEROUN ....................................................... 14

CHAPITRE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES ...................................................................... 16

II.1. TRAVAUX PRÉLIMINAIRES ............................................................................................ 17

II.2. TRAVAUX DE TERRAIN ................................................................................................... 17

II.3 TRAVAUX EN LABORATOIRE ......................................................................................... 18


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page v

II.3.1. Confection et étude des lames minces ............................................................................ 18

II.3.2. Traitement des images satellitaires ................................................................................. 18

CHAPITRE III : INVENTAIRE LITHOLOGIQUE ET ÉTUDE PÉTROGRAPHIQUE . 21

III.1. ENSEMBLE MAGMATIQUE ............................................................................................ 22

III.1.1. Granites .......................................................................................................................... 23

III.1.2. Les Orthogneiss ............................................................................................................. 27

III.1.2.1. Orthogneiss à mégacristaux de feldspath ................................................................... 29

III.2. ENSEMBLE MÉTAMORPHIQUE .................................................................................... 31

III.2.1. Gneiss à biotite et amphibole ......................................................................................... 31

III.2.2. Amphibolites .................................................................................................................. 33

CHAPITRE IV : ÉTUDE STRUCTURALE ............................................................................ 35

IV.1. ANALYSE MORPHOSTRUCTURALE ............................................................................ 36

IV.1.1. Analyse de la carte topographique ................................................................................ 36

IV.1.1.1. Agencement spatial des reliefs ................................................................................... 36

IV.1.2. Analyse de l’image SRTM ............................................................................................ 37

IV.2. ANALYSE STRUCTURALE .......................................................................................... 43

IV.2.1. Analyse mésoscopique de la déformation ..................................................................... 43

IV.2.1.3. Phase de déformation D3 ............................................................................................ 46

IV.2.2. Analyse microstructurale ............................................................................................... 49

CHAPITRE V : INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS ET DISCUSSION

....................................................................................................................................................... 54

V.1-LITHOLOGIE ....................................................................................................................... 55

V.2-EVOLUTION STRUCTURALE ........................................................................................... 55

CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES .............................................................. 56


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page vi

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES .................................................................................. 56

ANNEXES.................................................................................................................................... 56


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page vii

LISTES DES FIGURES

Figure 1: Carte de localisation. ...................................................................................................... 5

Figure 2: Bloc diagramme de la zone étudiée (réalisé à l’aide du logiciel Surfer 10; 32 bits). ..... 6

Figure 3: Carte hydrographique de la zone étudiée (Cours d’eau digitalisés à partir du logiciel

arcgis 10, 32 bits). .................................................................................................................... 7

Figure 4: Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) appliqué aux données

recueillies à la station de Bertoua. ........................................................................................... 8

Figure 5 : Carte de reconstitution des domaines panafricains NE brésilien et Ouest africain

montrant la continuité entre les chaînes de Sergipano et Nord Équatoriale (d’après Castaing

et al., 1994, modifié par Ganno et al., 2010).. ....................................................................... 10

Figure 6: Carte géologique du Cameroun (Nzenti et al., 2011) montrant la localisation de la

localité de Deng-Deng et les principaux domaines lithotectoniques 12

Figure 7: Carte d’échantillonnage du secteur exploré. ................................................................ 22

Figure 8: Aspects macroscopique et microscopique des granites à mégacristaux de feldspath de

Deng-Deng. ............................................................................................................................ 24

Figure 9: Aspects macroscopique et microscopique des granites à biotite de Mansa ................. 26

Figure 10 : Aspects macroscopique et microscopique des orthogneiss à grain moyen de Deng-

Deng ....................................................................................................................................... 28

Figure 11 : Aspects macroscopique et microscopique des orthogneiss à mégacristaux de

feldspath de Deng-Deng ........................................................................................................ 30

Figure 12: Aspect macroscopique et microphotographies des gneiss à biotite de Goyoun ......... 32

Figure 13: Aspect macroscopique des amphibolites de Deng-Deng. .......................................... 33

Figure 14: A- Carte des lignes de crête du secteur d’étude ; B- Carte des unités

géomorphologiques du secteur d‘étude, extraite de l‘image SRTM. ..................................... 37

Figure 15: Localisation (A) de l’image SRTM (B) et principales caractéristiques (C). Image

SRTM brute du secteur de Deng-Deng (D). .......................................................................... 39

Figure 16: Anomalies linéaires obtenues à partir des images SRTM filtrées. ............................. 40

Figure 17: Linéament obtenus en fonction de la variation de l’azimut d’illumination du soleil

des positions N315°, N45°, N135° à N225° .......................................................................... 41


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page viii

Figure 18: Carte synthétique des linéaments du secteur. ............................................................. 41

Figure 19: Trajectoires de foliation et des failles obtenues après un mélange de filtre

directionnel de SOBEL horizontal et de filtre directionnel de Gradient NW dont l’ensemble

a été ensuite filtré à l’aide de l’opérateur SOBEL vertical. ................................................... 42

Figure 20: Quelques structures de la phase D1 ............................................................................ 44

Figure 21: Quelques structures de la D2. ..................................................................................... 45

Figure 22: Diagrammes stéréographiques de la S2 : (a) Stéréogramme des pôles de la foliation ;

(b) diagramme de densité de la S2.......................................................................................... 46

Figure 23: a- Plan de diaclase, b-stéréogramme des plan de diaclases dans les orthogneiss de

Deng-Deng. ............................................................................................................................ 47

Figure 24: Linéaments et rosace de directions des cours d’eau. A : Ordre 1 ; B : Ordre 2 ; C :

Ordre 3. .................................................................................................................................. 48

Figure 25 : Carte synthétique des linéaments des cours d’eau. ................................................... 49

Figure 26: Rosace de direction des linéaments hydrologiques. ................................................... 49

Figure 27: Microstructures de déformation du secteur de Deng-Deng. ....................................... 52

Figure 28: Carte géologique de la localité de Deng-Deng (modifiée de Gazel et Gerad, 1951). 53


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page ix

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Relevés climatiques moyens de Bertoua pour une période de 113 ans (1901 - 2014). 8

Tableau 2: Matrice de convolution de dimension 3 x 3 ............................................................. 20

Tableau 3: Caractéristiques pétrographiques des formations géologiques du secteur de DENG-

DENG. ................................................................................................................................... 34


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page x

LISTE DES ABRÉVIATIONS

ABRÉVIATION DES MINÉRAUX (d’après Kretz, 1983 )

Amp : Amphibole

Bt : Biotite

Chl : Chlorite

Hbl : Hornblende

Kfs : Feldspath potassique

Pl : Plagioclase

Qtz : Quartz

Spn : Sphène

AUTRES ABRÉVIATIONS

CCC : Cisaillement Central Camerounais

CPNE : Chaîne Panafricaine Nord Équatoriale

D1 : Première phase de déformation

D2 : Deuxième phase de déformation

D3 : Troisième phase de déformation

DEM: Digital Elevation Model

fig. Figure

GPS : Global positioning system

LPA : Lumière Polarisée Analysée

LPNA : Lumière Polarisée Non Analysée

SRTM : Shuttle Radar Topography Mission

Tab: Tableau

USGS/GLCF: United States Geological Survey / Global Land Cover Facility

UTM: Universal Transverse Mercator

WGS 84: World Geodesic System 84


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page xi

RÉSUMÉ

Située au Nord de Bertoua, la localité de Deng-Deng est comprise entre les parallèles 5°7'

et 5°14' de latitude Nord et les méridiens 13°22' et 13°40' de longitude Est. Cette localité

appartient à l’extension SW de la série du Lom. Les études détaillées de pétrographie, d’analyses

morphostucturale et structurale permettent de mettre en évidence ses principaux traits distinctifs

et son évolution tectonique.

Du point de vue pétrographique, le secteur d'étude est constitué de six types

pétrographiques distincts affleurant en dalles, en dômes et en blocs dont deux pour l’ensemble

métamorphique et quatre pour l’ensemble magmatique. Ce sont : les gneiss à biotite et

amphibole et les amphibolites pour l'ensemble métamorphique ; les granites à mégacristaux de

feldspath ; les granites à biotite ; les orthogneiss à mégacristaux de feldspath et les orthogneiss à

grains moyens pour l'ensemble magmatique. Les roches métamorphiques sont caractérisées par :

des assemblages de faciès amphibolite de haut degré à Qtz + Kfs + Hbl + Pl dans les gneiss à

biotite et amphibole et présente une microstructure granoblastique hétérogranulaire. Les roches

magmatiques sont quant à eux caractérisées par des associations minérales suivantes : (1) Qtz +

Kfs + Pl + Bt dans les granites à biotite, (2) Kfs + Pl + Qtz + Bt dans les granites à mégacristaux

de feldspath, (3) Kfs + Pl + Bt + Qtz dans les orthogneiss à grains moyens et orthogneiss à

mégacristaux de feldspath. Ces roches présentent des microstructures grenue porphyroïde pour

les granites et granoblastique hétérogranulaire pour les orthogneiss.

Sur le plan morphostructurale, l’hydrographie est à guidage structural. L’utilisation des

techniques de la télédétection à travers les images SRTM a permis de mettre en évidence les

réseaux de fractures d’échelle kilométrique. Ces différentes anomalies linéaires ont été ensuite

validées en carte structurale sur la base des données de terrain. L’analyse de cette carte

structurale indique une famille de failles orientée N-S.

L’analyse structurale a révélé que les roches du secteur de Deng-Deng portent

l’empreinte de trois (03) phases de déformation :

- la première phase de déformation est caractérisée par la foliation et la schistosité S1. Cette

phase s’observe uniquement dans les roches de l’ensemble métamorphique et se déroule dans les

conditions du faciès amphibolite de haut degré ;

- la seconde phase de déformation, essentiellement compressive est marquée par les

structures S-C et la schistosité S2. Le régime tectonique associé à cette phase est également le

cisaillement simple en contexte transpressif. Nous avons interprétée cette phase comme

l’événement majeur de la déformation dans la localité de Deng-Deng ;


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page xii

- la troisième phase de déformation D3 est une tectonique cassante marquée par les

fractures (diaclases et linéaments hydrographiques).

Dans l’ensemble, les marqueurs cinématiques (porphyroclastes asymétriques de feldspath

et de plagioclase, structures S-C) sont compatibles avec un mouvement dominant senestre.

L’évolution tectono-métamorphique de la localité de Deng-Deng est donc monocyclique,

monofaciale et polyphasée, compatible à l’évolution tectonique du domaine centre de la CPNE.

Mots clés : Orthogneiss ; Tectonique compressive ; Structures S-C ; Télédétection ;

Monocyclique ; Polyphasée ; Deng-Deng ; CPNE.


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page xiii

ABSTRACT

The Deng-Deng area is situated at the north of Bertoua town and corresponds to the SW

extension of the Lom series. This area lies between latitudes 5°7' and 5°14' N and longitudes

13°22' and 13°40'E of meridians east. Detailed petrographical and structural studies have

allowed to constraint the main geological features and the tectonic evolution of the Deng-Deng

area.

Petrographically, the study area is composed of six rocks types which crops as slabs, domes

and boulders. These rocks belong to two rock suites namely magmatic unit and metamorphic

unit. The magmatic suite is composed of biotite-rich granite, coarse-grained k-feldspar rich

granite, medium-grained k-feldspar rich orthogneiss and coarse-grained k-feldspar rich granite;

and the metamorphic unit is made up of amphibole and biotite-rich gneiss and amphibolite. The

metamorphic suit is characterized by amphibolite facies assemblages of Kfs+Hb+Pl+Qtz and

show granoblastic heterogranular microstructure. Magmatic rocks are characterized by the

following minerals associations: (1) Qtz + Kfs + Pl + Bt (biotite-rich granite); (2) Kfs + Pl + Qtz

+ Bt (coarse-grained k-feldspar rich granite) (3) Kfs + Pl + Bt + Qtz (orthogneiss).

The geomorphological study reveals that the hydrography is structurally controlled. The

use of remote sensing technics through the SRTM imagery has led to the determination of a

kilometric scale fracture networks. These linear anomalies were then validated as structural map

based on field data. The analysis of this structural map shows a family faults oriented N-S

Structurally, the region has been affected by three main deformation phases:

- the first tectonic stage D1 is made up of the foliation and schistosity S1. This phase is

observed only in the metamorphic unit and has occurred under amphibolite facies metamorphic

conditions;

- the second stage of deformation D2 of compressional tectonic is the major deformational

event in the Deng-Deng area. It is composed of S-C structures, S2 mylonitic foliation.

- the third phase of deformation D3 is marked by brittle tectonic fractures (joints and

lineaments).

The kinematic markers (asymmetric feldspar porphyroclast and S-C structures) are

consistent with dominant sinistral movement. The tectonic evolution of the Deng-Deng is

monocyclic and polyphase, similar to the tectonic evolution of the central domain of the CPNE.

Keywords: Deng-Deng, CPNE, Orthogneiss, S-C structure, Compressive tectonics, Remote

sensing.


Rédigé par FOSSI Donald Hermann Page 1

INTRODUCTION GÉNÉRALE



Le district aurifère de l’Est-Cameroun se situe dans la zone interne de la Chaîne

Panafricaine-Brésilienne (CPB). La situation du Cameroun au sein de CPB est très importante

parce qu’il constitue le lien entre les chaînes d’Afrique de l’Ouest ou Chaîne Transsaharienne,

d’Afrique Centrale et du NE Brésil (Kankeu et al., 2009).

Au Cameroun, divers modèles d’évolution tectonique sont proposés pour la chaîne

panafricaine d’Afrique centrale : (i) rifts continentaux associés à l’ouverture de l’océan

dahomeyen (Castaing et al., 1994), (ii) double poinçonnement (Ngako, 1999), (iii) dualité marge

active et marge passive (Penaye et al., 1993 ; Toteu et al., 2001), (iv) domaine intracratonique

(Nzenti et al., 1988), (v) tectonique transpressive (Kankeu et al., 2009 ; Ganno et al., 2010).

Cette diversité de modèles montre que l’évolution tectonique de la Chaîne reste d’actualité.

La localité de Deng-Deng, objet de la présente étude appartient au domaine centre de la

chaîne panafricaine, au Sud-ouest de la Série de Lom. Les travaux entrepris à Deng-Deng

s’inscrivent donc dans l’amélioration des connaissances géologiques sur la chaîne panafricaine

de la série de Lom. C’est ainsi qu’en dehors des travaux de Kankeu et al. (2009) à la suite de

ceux de Soba (1989), l’évolution tectonique de la région de l’Est a été très peu abordée. Dès lors,

il s’avère nécessaire d’y effectuer des études pétrographiques et structurales détaillées.

L’objectif principal de ce travail est la cartographie du secteur à travers l’approche

classique combinée au traitement de l’imagerie satellitaire.

Les objectifs spécifiques reviennent à :

- faire l’inventaire des unités lithologiques du site et procéder à leur étude

pétrographique ;

- effectuer une analyse morphostructurale pour déterminer les relations entre les

structures et la géomorphologie ;

- faire une analyse structurale des formations géologiques dudit secteur dans

l’optique de caractériser la déformation qui les a affecté.

Outre l’introduction générale, le présent travail s’articule en cinq chapitres :

- le chapitre I présente les cadres géographique et géologique du secteur ainsi que les

travaux antérieurs qui y ont été déjà réalisés ;

- le chapitre II porte sur le matériel et les méthodes utilisées tant sur le terrain qu’en

laboratoire ;

- le chapitre III traite de l’inventaire lithologique, ainsi que de l’étude pétrographique des

différentes formations géologiques rencontrées à l’affleurement ;



- le chapitre IV aborde non seulement l’organisation morpho-structurale du secteur de

Deng-Deng à travers l’analyse de l’imagerie satellitaire et de la carte topographique, mais aussi,

il présente les résultats de l’étude de la déformation du secteur exploré à travers l’analyse

structurale ;

- le chapitre V porte sur l’interprétation et la discussion des résultats.

Le mémoire s’achève par une conclusion générale avec la formulation des perspectives.



CHAPITRE I : CADRE NATUREL ET GÉNÉRALITÉS



I.1. CADRE GÉOGRAPHIQUE

I.1.1. Localisation

La localité de Deng-Deng est située dans la région de l’Est Cameroun, département de Lom

et Djerem, arrondissement de Belabo. Le secteur d’étude comprend la ville de Deng-Deng au

Centre, les villages Déolé au Nord, Mansa au Sud et Goyoum à l’Ouest. Sur le plan

géographique, ce secteur est compris entre les parallèles 5°7’ et 5°14’ de latitude Nord et les

méridiens 13°22’ et 13°40’ de longitude Est (fig. 1) et couvre une superficie de 490 km2.

Figure 1: Carte de localisation. A) Localisation de la région de l’Est sur la carte

administrative du Cameroun ; B) Localisation de la ville de Deng-Deng sur la carte

administrative de la région de l’Est ; C) Carte topographique du secteur d’étude

(extraite de la carte forestière de Bertoua). Courbes de niveau générées à partir de

l’image SRTM N°f03_n005e013.

0 100Km

A

0 100Km

B

C



I.1.2. Géomorphologie

I.1.2.1. Orographie

Segalen (1967) et Kamgang Kabeyene (1998) ont présenté une esquisse

géomorphologique du Cameroun qui permet de distinguer quatre grandes unités caractéristiques

à savoir : les régions de basses altitudes, les reliefs intermédiaires, la surface d’aplanissement et

les montagnes. La localité de Deng-Deng, avec des altitudes comprises entre 610 et 800 m,

appartient au relief intermédiaire. Dans l’ensemble, le relief est perturbé par les collines et les

dépressions. Les collines sont globalement allongées NNE-SSE à NE-SE.

Les observations faites sur le terrain couplées aux analyses des cartes topographiques

(fig. 1C) et du bloc diagramme (fig. 2) permettent de distinguer trois unités géomorphologiques :

l’unité morphologique basse (610 - 650 m) rencontrée principalement à l’Ouest ;

l’unité morphologique intermédiaire (650 - 710 m) qui couvre le Nord-Ouest ;

l’unité morphologique haute (710 - 800 m) qui couvre la partie Est du secteur

d’étude. Dans cette unité, les altitudes varient très peu, et les interfluves très resserrées entre

elles, ont des pentes raides.

Figure 2: Bloc diagramme de la zone étudiée (réalisé à l’aide du logiciel Surfer 10; 32 bits).



I.1.2.2. Hydrographie

Notre secteur d’étude est situé dans le bassin versant de la Sanaga. Ce bassin se

caractérise par un réseau hydrographique dense et dendritique constitué de cours d’eau orientés

majoritairement NE-SW (fig. 3). L’intensité de drainage est très élevée à cause de la grande

humidité du climat et la faible perméabilité des sols. Les cours d’eau ont un régime saisonnier

avec des lits en crue en période pluvieuse et secs pendant la saison sèche. Les principaux cours

d’eaux sont Mbolo, Dido, Akidi, Mesomo et Géndi (fig. 3).

Figure 3: Carte hydrographique de la zone étudiée (Cours d’eau digitalisés à partir du logiciel

ArcGis 10, 32 bits).

I.1.3. Climat

Le climat soudano-guinéen qui règne dans la région de l’Est appartient au domaine

qualifié de subéquatorial (Olivry, 1986 ; Suchel, 1987). Les données climatiques enregistrées par

la station météorologique de Bertoua pour une période de 113 ans (1901-2014) sont consignées

dans le tableau I ci-dessous. D’après ces données, les précipitations moyennes annuelles

s’élèvent à 1490,7 mm et la température oscille entre 23 et 25,5°C. La température moyenne

annuelle est de 24,33°C. Ces variations de température sont fortement influencées par la

présence de la forêt équatoriale. L’analyse du diagramme ombrothermique (fig. 4) montre que la

région est soumise à un régime climatique à deux saisons :

une grande saison des pluies (avril – octobre) ;

une grande saison sèche (novembre – mars).



Tableau 1: Relevés climatiques moyens de Bertoua pour une période de 113 ans (1901 - 2014).

Source : http//www.weatherbase.com consulté le 19/09/2015 à 22h50’.

Figure 4: Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) appliqué aux données

recueillies à la station de Bertoua.

I.1.4. Végétation

Le secteur d’étude est situé en plein cœur de la zone forestière de l’Est-Cameroun qui est

caractérisé par une forêt dense et humide. La végétation présente deux aspects :

- une forêt primaire (Criaud, 1985) à sous-bois pauvre et à accès difficile. Elle abrite une

végétation herbeuse et des arbres de tailles et formes variées de plus de 10 m de diamètre ;

- une forêt secondaire due à l’anthropisation et contenant des arbustes, des bambous de

chines (Bambusa vulgaris) et de lianes (Clematis Vitalba).

I.1.5. Faune

La faune du secteur est représentative des caractéristiques biogéographiques des zones de

forêt-savane. Les espèces fauniques rencontrées sont : porc-épic (Atherurus macrourus), singe

macaque (Macaca fascicularis), antilope (Aepyceros melampus), chimpanzé (Pan troglodyte),

Mois J F M A M J Jt A S O N D Moyenne

Précipitation (mm) 17,7 27,4 105,2 125,8 166,3 151,6 108,2 157,1 246,8 268,6 93 23 1490,7

Température (°C) 23,6 24,4 25,5 25,1 24,9 24,1 23 23,5 23,9 24,1 24,1 23,4 24,33



gorille (Bradypus variegatus), biche (Mazama sp.) et en grande majorité les rongeurs (rats,

écureuils).

I.1.6. Sols

La couverture pédologique du Sud-Cameroun est constituée de trois principaux types de

sols (Muller et Gauvaud, 1979 ; Nyeck, 1988 ; Bilong et al., 1992; Robain, 1993 ; Bitom et

Volkoff, 1995 ; Robain et al., 1995; Kamgang Kabeyene Beyala, 1998): les sols ferralitiques

rouges ou jaunes dans la partie amont des versants, les sols sableux argileux jaunâtre ou sols

hydromorphes au niveau des bas-fonds et les sols peu évolués sur les reliefs montagneux. La

localité de Deng-Deng fait partie du domaine des sols ferralitiques qui couvrent près des deux

tiers du pays au Sud du huitième parallèle.

I.1.7. Géographie humaine et économique

La population du Cameroun est repartie en plus de deux cents (200) ethnies, dont la

classification courante se fait essentiellement sur la base linguistique. A Deng-Deng, l’on

rencontre essentiellement les populations autochtones composées des Képeré (plus de 50%). Les

peuples allochtones sont représentés ici par les Bororo (40%) et les Haoussa (moins de 10%).

L’on retrouve néanmoins une autre minorité (< 20%) venue des diverses régions du Cameroun.

Les principaux secteurs d’activités dans cette région sont : l’agriculture, le petit élevage, le

commerce et l’exploitation du bois. Cette dernière étant l’activité prépondérante, est pratiquée

essentiellement par les allochtones. Les fonctions administratives sont principalement occupées

par les halogènes. La population locale pratique les cultures de rente comme le café et le cacao

qui sont la plupart du temps exportées vers le marché extérieur. L’on y pratique également des

cultures vivrières pour la consommation locale. Il s’agit du manioc, du maïs, des arachides. La

pisciculture et l’élevage du petit bétail y sont aussi pratiqués.

I.2. CADRE GÉOLOGIQUE

Le secteur de Deng-Deng appartient à la Chaîne Panafricaine d’Afrique Centrale (Penaye

et al., 2006) encore appelée Chaîne des Oubanguides (Podevin, 1983 ; Trompette, 1994) ou

Chaîne Panafricaine Nord Equatoriale (CNPE : Nzenti et al., 1988 ; Ngnotué et al., 2000). La

Chaîne Panafricaine au Cameroun appartient à la ceinture orogénique d’Afrique Centrale. C’est

une mégachaîne orientée E-W, d’une longueur supérieure à 5000 Km sur une largeur de 300

Km. Elle est limitée à l’Ouest par la Chaîne Panafricaine Trans-Saharienne et au Sud par le



craton du Congo. Elle se prolonge jusqu’au Nord-Est du Brésil (province de Borborema) où elle

forme la Chaîne Néoprotérozoïque de Sergipano, l’ensemble formant la Chaîne Panafricano-

Brésilienne (Almeida et al., 1981 ; Davison et Reginaldo, 1989 ; Castaing et al., 1994 ; Brito de

Neves et al., 2001). La situation du Cameroun au sein de la chaîne panafricaine (fig. 5) est très

importante parce qu’il constitue le lien entre la chaîne d’Afrique de l’Ouest, d’Afrique centrale et

du NE du Brésil (Kankeu, 2008 ; Kankeu et al., 2010).

Figure 5 : Carte de reconstitution des domaines panafricains NE brésilien et Ouest africain

montrant la continuité entre les chaînes de Sergipano et Nord Équatoriale (d’après

Castaing et al., 1994, modifié par Ganno et al., 2010). CA : Cisaillement de l’Adamawa ; FS :

Faille de la Sanaga ; CTB : Cisaillement de Tibati-Banyo; Pa: Cisaillement de Patos; Pe : Cisaillement de

Pernambuco; CBO : Cisaillement de Bétaré Oya.

Les principaux caractères de la CPNE au Cameroun ont été mis en évidence dans les

travaux de Nzenti et al. (1998) ; Ngnotué et al. (2000) ; Toteu et al. (2004) ; Tanko Njiosseu et

al. (2005). Au Cameroun, la Chaîne Panafricaine Nord Équatoriale comporte trois grands



domaines géodynamiques distincts (fig. 6) : (1) un domaine Nord ; (2) un domaine Centre ; (3)

un domaine Sud.

- Le domaine Nord-Cameroun, s’étend du Sud de Poli jusqu’à l’extrémité Nord du

Cameroun. Il est caractérisé par une évolution polyphasée et polycyclique (Toteu et al., 1987 ;

Ngako, 1999), marquée par trois phases de déformations étagées de D1 à D3 :

La première phase D1, précoce et tangentielle (datée à 800-700 Ma, âge U/Pb sur

zircon, Toteu et al., 1990) est liée à des structures qui sont le plus souvent oblitérées par des

phases ultérieures D2 et D3. Le métamorphisme d’âge Néoprotérozoïque associé à cette phase D1

est marqué par des assemblages du faciès des amphibolites (650°C, 6-7 Kb, Nzenti et al., 1992)

auquel correspond les assemblages suivants : Crd + Grt + Sill + Qtz + Kfs +Pl ; Hbl +Grt +Pl

+ Qtz.

La deuxième phase D2, est synchrone d’un magmatisme intense (Njel, 1988 ; Nzenti et

al., 1992) et d’une granitisation (granitoides calco-alcalins syntectoniques D2 datés à 580 Ma, âge

U/Pb sur zircon (Toteu et al., 1987). La phase D2 développe également des décrochements

senestres N-S ou NW-SE, associés à des chevauchements et à des antiformes et synformes en

échelon E-W à WSW-ENE. À cette phase, correspond un métamorphisme du faciès amphibolite

(700°C, 5-7 Kb) et de schiste vert (550°C, 5 Kb), avec les assemblages minéralogiques suivantes

:Qtz + Pl + Hbl + Bt + Spn + Ilm + Epi, Qtz + Pl + Bt + Spn + Ms + Grt (faciès à

amphibolite) :Qtz + Alb + Ch + Ms + Cc, Qtz + Pl + Ms + Bt + Grt + St (faciès schiste vert) .

La phase de déformation D3 est cassante. Elle est à l’origine de nombreux

décrochements dextres E-W et des plis d’entrainements E-W et N-S. Des granitoïdes syn-D3

datés à 545 Ma (âge U/Pb sur zircon, Toteu et al., 1987) ont pu être observés.

- Le domaine Centre-Cameroun, domaine auquel appartient notre zone d’étude, correspond

à une zone géographique orientée NE-SW s’étendant du Sud de Bafia au Sud de Poli. C’est un

domaine intermédiaire, car il constitue le lien entre les parties nord et sud de la chaîne. Il est

marqué par de multiples décrochements d’importance régionale, et Il comporte de nombreux

plutons syntectoniques hyperpotassiques à affinité calco-alcaline et d’âge panafricain, dans un

encaissant fortement métamorphique formé de gneiss archéens à paléoprotérozoiques de haut degré

et d’amphibolites (Nzenti, 1998a ; Nguiessi et al., 1997; Tagne Kamga et al., 1999; Tagne Kamga,

2003; Tanko Njiosseu et al., 2005; Njanko et al., 2006; Nzenti et al., 2006; Ganwa et al., 2008 ;

Kouankap Nono et al., 2010 ; Nzina Ncharé et al., 2010 ; Chebeu et al., 2011). 04 phases de

déformation ont été mises en évidence dans ce domaine par les travaux de Ganno et al. (2010) et

Kouankap Nono (2011).



Figure 6: Carte géologique du Cameroun (Nzenti et al., 2011) montrant la localisation de la

localité de Deng-Deng et les principaux domaines lithotectoniques : (1) domaine sud ; (2)

domaine central ; (3) domaine nord ; CCC : Cisaillement Central Camerounais ; FS : Faille de la

Sanaga; FTB: Faille de Tibati-Banyo ; NT: Complexe du Ntem ; SD: Série du Dja; SN: Série du

Nyong ; FA : Faille l’Adamaoua.

La phase de déformation D1 est marquée par une schistosité S1 qui porte une linéation

minérale L1 ; des plans de cisaillement C1, des plis P1 et des structures S-C. Le métamorphisme



associé à cette phase est caractérisé par des assemblages du faciès amphibolite de faible degré à

moyen : Qtz +Kfs +Bt +Hbl + Spn, Qtz +Kfs +Bt +Pl + Spn, Qtz +Kfs +Bt + Spn + Grt + Ox.

La phase de déformation D2 présente des cisaillements C2, des plis P2, une schistosité

S2 de plan axial et une linéation L2. Le métamorphisme qui lui est associé est caractérisé par des

assemblages du faciès des amphibolites de moyen degré. La D2 est une phase de tectonique

transcurente au cours de laquelle les granitoïdes se mettent en place parallèlement aux structures

régionales.

La phase de déformation D3 est phase tectonique transcurente, marquée par des

mouvements de transpression dextre et senestre. Le métamorphisme qui lui est associé est

caractérisé par des assemblages du faciès des amphibolites de moyen degré.

La phase de déformation D4 est une phase fragile responsable de la mise en place des

veines granitiques.

Les travaux de Nzenti et al. (1998, 2007), Tanko Njiosseu et al. (2005), Ganwa et al.

(2008) montrent la présence dans le domaine centre des gneiss de haut degré d’âge

paléoproterozoique (2100 Ma) intrudés par les plutonites syntectoniques d’âge néoprotérozoïque

(550 ± 50 Ma). D’après ces auteurs, ce domaine est un ensemble continental d’âge

paléoprotérozoïque repris au panafricain.

- Le domaine Sud est limité dans sa partie australe par le craton du Congo et est

représenté par le groupe de Yaoundé. Il comprend un ensemble de séries métasédimentaires

(Ntui–Betamba, Yaoundé, Ayos–Mbalmayo–Bengbis), intrudées par des diorites et des

granodiorites (Nzenti, 1998a). Ces métasédiments ont subi un métamorphisme de haute pression

et haute température (T = 750˚C-800˚C, P = 0,9 – 1,3 GPa ; Nzenti et al., 1984, Nzenti et al.,

1988) à 620 ± 10 Ma (âge U-Pb sur zircon ; Penaye et al., 1993), à 616 Ma (âge U-Pb sur zircon

et Sm-Nd ; Toteu et al., 1994) et/ou entre 613 ± 33 Ma et 586 ± 15 Ma (âge Th-U-Pb sur

monazite ; Owona et al., 2011a). Ngnotué et al. (2012) révèlent l’existence dans la série de

Yaoundé d’un nouvel événement métamorphique d’âge Tonien à Sténien (911 Ma à 1122 Ma ;

âge U-Pb sur zircon des métapélites) interprété comme le début du métamorphisme dans la série

de Yaoundé. Les formations ont subi ici une évolution polyphasée et monocyclique (Nzenti et

al., 1998a ; Ngnotué et al., 2000) avec deux (02) phases principales de déformation dont : la

première phase D1 qui a mis en place un rubanement compositionnel et une deuxième phase D2

qui est marquée par une tectonique tangentielle avec chevauchement des formations de la chaîne

sur le craton du Congo (Nzenti et al., 1992 ; Nzenti et al., 1998 ; Ngnotué et al., 2000 ; Tadjou,

2004). Les protolithes de ces roches sont des grauwackes et des shales déposés dans un contexte



de rift intracontinental ou de marge amincie (Nzenti et al., 1988 ; Ngnotué et al., 2000). Les

travaux de Mvondo et al. (2007), Mvondo Ondoa (2009), Owona et al. (2011a, 2011b) et Metang

(2015) mettent en évidence quatre (04) phases de déformation dans ce domaine ;

La phase de déformation D1 est caractérisée par une schistosité S1 totalement

transposée par une schistosité S2.

Les phases de déformation D2 et D3 correspondent au charriage de la nappe de

Yaoundé sur un autochtone archéen (craton du Congo). Les éléments structuraux associés à cette

phase de déformation suggèrent que : (1) la déformation majeure est contrôlée par les

cisaillements subhorizontaux en régime non coaxial, (2) la linéation régionale correspond à la

direction de transport, (3) ces roches ont été impliquées dans une tectonique tangentielle majeure

vers l’Ouest ou vers le Sud-Ouest.

La phase de déformation D4 correspond à des cisaillements dextre de direction

moyenne N80E, associés à des mégaplis de direction N-S à NE-SW.

Dans l’ensemble, quatre phases tectoniques sont reconnues dans la chaîne panafricaine au

Cameroun (Toteu et al., 2004) : (1) une phase D1 d’aplatissement correspondant aux nappes

tectoniques panafricaines vers l’Est; (2) une phase D2 considérée comme le résultat d’un

raccourcissement E-W, induisant un mouvement transcurrent NE-SW (les phases D1 et D2 sont

associées aux linéations d’étirement N100-140°E et sont datées entre 635-615 Ma) ; (3) une

phase D3 liée aux mouvements de cisaillement senestres N-S et NE-SW, datée entre 600-520 Ma

et (4) une phase D4 caractérisée par des cisaillements dextres N80-110°E et senestres N160-

180°E, datée à 570 Ma.

Ngako et al. (2008) ont identifié trois principaux événements tectoniques successifs

associés à l’évolution tectonique du domaine centre camerounais (collision et post-collision) : (1)

un épaississement crustal (ca. 630-620 Ma) résultant de la poussée (correspondant à la phase D1)

et du raccourcissement (D2) au cours de l’évolution tectonique panafricaine ; (2) un mouvement

de torsion latéral gauche (ca. 613-585 Ma) avec pour faille ductile majeure la faille de la Sanaga

de direction N70°E (D3) et (3) un mouvement de torsion latéral droit (ca. 585-540 Ma) marqué

par le CCC et correspondant à la phase D4.

I.3. SYNTHÈSE GÉOLOGIQUE DE L’EST CAMEROUN

La région de l’Est-Cameroun a fait l’objet de levées géologiques de reconnaissance au

1/500.000 (Gazel et Gérad, 1951 ; Gazel, 1952) et de travaux de cartographies géologiques

partiels (Vairon et al., 1986 ; Soba, 1989 ; Kankeu et al., 2009, 2010). Les travaux de Soba

(1989) dans la série du Lom ont mis en exergue trois ensemble lithologiques à savoir : 1- les



métavolcanoclastites, volcanites basiques et schistes tuffacés ; 2- les métasédiments ; 3- les

leucogranites, diorites et granites syn-D2. Ces formations ont été affectées par deux phases de

déformation dont la première est mal connue car totalement transposée par la phase D2. Cette

dernière est caractérisée par une S2 orientée NE-SW. L’étude géochronologique (U/Pb sur

zircon) montre que cette série est d’âge protérozoique supérieur et que les granites d’anatexie

sont datés à 614 et 621 Ma . Les données isotopiques Sm-Nd montrent que les schistes sont

constitués de matériaux provenant du démantèlement d’un vieux socle et volcanites mises en

place vers 700Ma (Soba, 1989).

Les travaux récents (Kankeu, et al., 2009) à la suite de ceux de Soba (1989) mettent en

évidence l’existence au Sud dans la région de Garga-Sarali et au Nord de Bétaré-Oya des terrains

granitiques et des gneiss para- et orthoderivés dont l’origine est difficilement reconnaissable et

des unités volcano-sédimentaires confinées dans la vallée du Lom. Ces roches ont été affectées

par un métamorphisme de degré faible à moyen.

Du point de vue structural, les travaux de Kankeu (2008) montrent que la région de l’Est

(secteur de Garga-Sarali et Bétaré-Oya) a été affectée par 03 phases de déformations dont la

première D1 précoce est tel que défini par Soba (1989) mal connu, car les structures associées ont

été oblitérées et transposées par la phase D2. La deuxième phase D2 crée la structure régionale

caractérisée par la S2. Cette S2 est orientée NE-SW dans la zone mylonitique et NE-SW à WNW-

SSE dans les gneiss et les migmatites avec des pendages soit vers le NW, soit vers le SE. La

phase D3 est caractérisée par des zones de déformation intense mylonitique qui déterminent des

surfaces de cisaillement.



CHAPITRE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES



Pour atteindre les objectifs fixés dans le cadre de ce mémoire, les travaux ont été menés

aussi bien sur le terrain qu’en laboratoire. Ce chapitre présente le matériel et les différentes

techniques utilisées.

II.1. TRAVAUX PRÉLIMINAIRES

Tout travail de recherche commence par la revue de littérature en relation à la thématique

à développer. Dans le cas précis de notre mémoire, nous avons fait la synthèse des travaux sur la

chaîne panafricaine en général et sur la zone d’étude en particulier. La recherche bibliographique

s’est poursuivi par l’acquisition des cartes, plus précisément des cartes topographiques (feuille

NB33III2C), géologique et structurale et les images satellites (SRTM_f03_n005e013) du

domaine d’étude. Les données satellites acquises sont des Modèles Numériques de Terrain

(MNT) du type SRTM (Shuttle Radar Topography Mission).

II.2. TRAVAUX DE TERRAIN

Le travail de terrain a été rendu possible grâce aux outils tels : la boussole, le GPS

(Système de Positionnement Global) qui ont servi respectivement à la prise des mesures

structurales et des coordonnées géographiques sur le terrain, de l’appareil de photos numériques

pour la prise de vue, des marqueurs indélébiles pour l’étiquetage des échantillons, un carnet de

notes, un crayon pour la prise des notes et l’esquisse des structures rencontrées, une machette

pour le layonnage, une massette et un sac du géologue destinés respectivement au prélèvement

et au transport des échantillons, et enfin un équipement vestimentaire approprié.

Sur le terrain, la méthode de travail s’est basée sur les observations de l’échelle de

l’affleurement et l’échelle de l’échantillon. Il s’est agi d’apprécier la couleur de l’ensemble et la

structuration de l’affleurement. Chaque affleurement a été ensuite étudié sous les aspects

pétrographiques et structuraux :

- sur le plan pétrographique, il a été question de prélever et de décrire les échantillons

représentatifs de tous les types lithologiques que renferme chaque affleurement ;

- sur le plan structural, il a été question d’identifier, de décrire et de dessiner des objets

géologiques visibles sur les affleurements. Le relevé systématique à l’aide d’une boussole, d’un

GPS et d’un marqueur de tous les éléments structuraux rencontrés et une esquisse de ces

derniers. Les éléments structuraux ont été classés en phases de déformation sur la base de leur

chronologie relative.



II.3 TRAVAUX EN LABORATOIRE

II.3.1. Confection et étude des lames minces

Le travail de laboratoire a consisté à la confection et à l’analyse des lames minces de

roches au microscope polarisant. Pour ce faire, sept (07) lames minces ont été confectionnées au

Laboratoire de Traitement des Minerais (LTM) de Nkolbisson. Ces lames ont été observées au

microscope polarisant du Laboratoire de Géosciences des Formations Profondes de l’Université

de Yaoundé I. Les observations microscopiques ont permis de déterminer les microstructures, les

compositions minéralogiques et les associations minérales. Des prises de vue au microscope y

ont également été réalisées.

II.3.2. Traitement des images satellitaires

Les méthodes utilisées dans le cadre de ce mémoire concernent la classification et le filtrage.

II.3.2.1. Classification

La classification est une opération qui consiste à disposer, suivant le logiciel GIS utilisé, une

image en classe. Une classe correspond à une différence d’altitude générée par le logiciel en

fonction des attributs. Les classes sont générées automatiquement par le logiciel mais leur

nombre est un paramètre choisi par l’utilisateur. Plusieurs classifications ainsi ont été produites

et exploitées en fonction de leur intérêt pour une portion donnée de l’image étudiée. En effet, en

fonction du nombre de classes et de la composition colorée utilisée, les résultats présentent

globalement (échelle de la scène 180-079) ou localement (zoom sur des zones particulières) des

intérêts très différents. Plusieurs images classifiées ont donc été utilisées pour améliorer

l’extraction des contours lithologiques et des discontinuités.

II.3.2.2.Filtrage

Le filtrage est une technique visant à éliminer le bruit contenu dans les données. Le bruit

étant défini comme toute donnée non utile qui masque l’information. En géologie, l’on

s’intéresse à la découverte dans l’image, des discontinuités dans les textures comme par exemple

les contours de zones relativement homogènes, ce qui peut révéler la présence de failles ou de

fractures. Deux modes de filtrage ont été utilisés. Il s’agit du filtrage spatial et du filtrage de

directionnel de sobel.



II.3.2.2.1. Filtrage spatial

Le filtrage spatial par convolution permet de modifier la valeur numérique d’un pixel

selon sa relation avec les valeurs des pixels voisins. Le niveau de gris de chaque pixel à

l’intérieur de la fenêtre mobile sur l’image est multiplié par la valeur correspondante de la

matrice de convolution. La valeur finale attribuée au pixel central représente la somme de ces

produits divisée par le nombre d’éléments de la fenêtre. L’image résultant provient de la

convolution de la fenêtre sur l’image entière (Moore, 1983). La dimension de la fenêtre, en

pixels, est directement proportionnelle à l’ordre de grandeur des changements spatiaux reliés aux

linéaments à détecter. Plusieurs autres auteurs tels que Homsby et Bruce (1985) ont retenu des

fenêtres de 5 x 5 sur les images Landsat-TM dont la résolution au sol est de 30 m pour des études

structurales à l’échelle régionale. Dans le cadre de ce mémoire, compte tenu de la superficie de

notre secteur d’étude et de l’ordre de grandeur des structures, nous retiendrons une fenêtre de 3 x

3 pour détecter les linéaments majeurs et pour générer les structures plus fines.

II.3.2.2.2. Filtrage directionnel de SOBEL

Les filtres directionnels améliorent la perception des linéaments en provoquant un effet

optique d’ombres porté sur l’image comme si elle était éclairée par une lumière rasante (Marion,

1987). De plus, ce type de filtre permet de rehausser les linéaments qui ne sont pas favorisés par

la source d’éclairement (Drury, 1986). Le rehaussement des linéaments a donc été effectué à

partir des filtres directionnels utilisant l’opérateur de SOBEL. Ce filtre de SOBEL est une variété

plus sélective de filtres directionnels où les valeurs de la matrice de convolution sont

déterminées selon la distance par rapport au pixel central. En d’autres termes, les points les plus

près du centre dans la matrice (en ligne ou en colonne) interviennent avec un poids supérieur à

ceux des extrémités dans la mesure du gradient directionnel (Deslandes, 1983). Il a été démontré

par Abdou et Partt (1979) que la réponse de l’impulsion de ce filtre était relativement

indépendante de l’orientation des linéaments. Celui-ci peut détecter aussi bien les linéaments

orientés verticalement, horizontalement et à 45° par rapport au gradient du filtre. La dimension

des filtres varie selon les besoins. Seuls les linéaments dont la dimension est supérieure à la

fenêtre de convolution sont détectés (Colwell, 1983). La matrice de convolution (tab. 2) est

calculée automatiquement par le logiciel ArcGIS à partir des caractéristiques de l’image source.



Tableau 2: Matrice de convolution de dimension 3 x 3 : (a) opérateur SOBEl, (b) opérateur

Point Spead

-1 0 1

-2 0 2

-1 0 1

-0.627 0.352 -0.627

0.352 2.352 0.352

-0.627 0.352 -0.627

L’utilisation des différentes méthodes présentées ci-dessus nous a permis d’obtenir les

résultats consignés dans les chapitre III et IV de se mémoire.

a)

b)



CHAPITRE III :

INVENTAIRE LITHOLOGIQUE ET ÉTUDE

PÉTROGRAPHIQUE



Le présent chapitre a pour but de caractériser pétrographiquement les entités géologiques

du secteur d’étude, les relations mutuelles entre les différents types lithologiques ainsi que les

microstructures et les associations minérales, tout ceci dans l’optique de produire la carte

géologique de la zone étudiée. Pour y parvenir, nous nous sommes appuyés sur les observations

de terrain et l’étude des lames minces, ce qui nous a permis de mettre en évidence deux

ensembles lithologiques : un ensemble magmatique et un ensemble métamorphique. L’ensemble

magmatique est composé de granites et d’orthogneiss, tandis que l’ensemble métamorphique est

fait de gneiss et d’amphibolites. Dans cette étude, la nomenclature utilisée pour la description

des microstrucrures est de Bard (1980). Les abréviations utilisées pour les minéraux sont celles

proposées par Kretz (1983).

III.1. ENSEMBLE MAGMATIQUE

L’ensemble magmatique est l’ensemble pétrographique le plus représenté dans le

secteur d’étude. Il affleure aussi bien à Mansa qu’à Deng-Deng et est constitué de granites et

d’orthogneiss (fig. 7).

Figure 7: Carte d’échantillonnage du secteur exploré.



III.1.1. Granites

Sur la base de la composition minéralogique et de la taille du grain, deux principaux

types de granites ont été distingués. Ce sont : les granites à mégacristaux de feldspath et les

granites à biotite.

III.1.1.1. Granites à mégacristaux de feldspath

Les granites à mégacristaux de feldspaths affleurent à Deng-Deng et à Deolé (fig. 7)

respectivement en dalles et en dômes. L’affleurement de Deolé est un vaste dôme de plus de 200

m de diamètre (fig. 8A). Cet affleurement est en cours d’exploitation pour la production de

granulats par une société chinoise (fig. 8B). À l’affleurement, le caractère distinctif de la roche

est la prédominance des grands cristaux de feldspaths, certains atteignant plus 10cm de long (fig.

8C)

Au microscope, les granites à mégacristaux de feldspath ont une microstructure grenue

porphyroïque composée de feldspath alcalin, plagioclase, quartz, biotite et minéraux opaques

(fig. 8D).

- Le feldspath potassique (40-50%) est l’orthose. Ses cristaux sont sub-automorphes et

xénomorphes et de très grande taille (un cristal à lui seul occupe tout le champ du microscope).

Les cristaux de feldspath sont fréquemment perthitiques et renferment des inclusions de biotite et

de quartz. Certains mégacristaux de feldspath présentent des granulations de quartz en bordure

tandis que d’autres sont fracturés, et ces fractures sont remplies de petits grains de quartz (fig.

8E). Les feldspaths montrent fréquemment des marques d’altération donnant un aspect trouble

aux cristaux.

- Le plagioclase (30%) est la deuxième phase minérale après le feldspath potassique. Il se

présente sous la forme de cristaux sub-automorphes en association fréquente avec le feldspath

potassique. La taille des plages est variable, mais inférieure à celle des feldspaths potassiques. Ici

les plus gros cristaux peuvent atteindre 03 mm de grand axe. Certains cristaux de plagioclase se

rencontrent en inclusion dans les feldspaths potassiques, tandis que d’autres renferment les

inclusions de minéraux opaques.

- Le quartz (20-25%) est sous forme de petits cristaux sub-automorphes rencontrés soit

dans les interstices de mégacristaux de feldspath et de plagioclase, soit sous forme de

granulations autour des mégacristaux, soit comme matériel de colmatage des fissures dans

mégacristaux de feldspath potassique. La taille des cristaux est variable, comprise entre l’infra-

millimètre et le millimètre.



A

C

B

E 0,25 mm

Kfs

Kfs Kfs

Kfs

D 0,8 mm

Kfs

Qtz

Kfs

Bt Pl

F 0,25 mm

Pl

Qtz

Kfs

A) Affleurement en dôme des granites à mégacristaux de feldspath de Deng-Deng ; B) Front de

carrière ouverte sur l’affleurement ; C) Détail de l’échantillon de granite à mégacristaux de

feldspath. Notez l’abondance des phénocristaux de feldspath ; D) Microstructure grenue

porphyroïde et composition minéralogique des granites à mégacristaux de feldspath de Deng-

Deng ; E) Phénocristal de feldspath potassique fracturé. Notez le colmatage des fractures par les

grains de quartz ; F) Association minérale Kfs+Pl+Qtz+Bt dans les granites à mégacristaux de

feldspath de Deng-Deng.

Figure 8: Aspects macroscopique et microscopique des granites à mégacristaux de feldspath de

Deng-Deng.



- La biotite (5-10%) est le principal minéral ferromagnésien de la roche. Elle est sous

forme de lamelles sub-automorphes et xénomorphes éparses dans la roche, la taille de ces

lamelles est variable comprise entre 0,5 et 03 mm de long. La biotite est fréquemment en

inclusions dans les feldspaths potassiques (fig. 8F) et certains cristaux montrent des

transformations en minéraux opaques.

- Les minéraux opaques (<2%) sont des petits cristaux automorphes en inclusion dans

d’autres minéraux.

III.1.1.2. Granite à biotite

Les granites à biotite (Ech Maf01) affleurent en bloc d’environ 05 m de diamètre dans la

localité de Mansa (fig. 7). La roche, de couleur grise, présente une structure grenue et est

composée de quartz, de feldspath et de biotite. La biotite est en quantité notable dans la roche et

se présente sous forme de cristaux automorphes de taille moyenne 2 x 5 mm.

L’étude microscopique montre un cortège minéralogique composé de quartz, de feldspath

potassique, de plagioclase, de biotite et d’amphibole (fig. 9C). Le sphène et les oxydes opaques

forment la phase accessoire.

- Le quartz (30-40%) est sous forme de cristaux sub-automorphes et xénomorphes de

taille comprise entre 0,5 et 1 mm.

- Le feldspath potassique (30%) est l’orthose. ses cristaux sont sub-automorphes et

xénomorphes. Leur taille est comprise entre 0,5 et 3 mm.

- La biotite (15-20%) est le minéral ferromagnésien le plus représenté et est sous forme

de cristaux sub-automorphes et xénomorphes. La taille de ces cristaux de biotite varie entre 1 et

3 mm. Elle est en association fréquente avec l’amphibole et le sphène (fig. 9F).

- Le plagioclase (10-15%) est sous forme de cristaux sub-automorphes à xénomorphes

avec plusieurs habitus. Certains cristaux sont sous forme de larges plages de longueur supérieure

à 4 mm tandis que d’autres sont sous forme de petits cristaux de taille comprise entre 1 et 2 mm.

- L’amphibole est une hornblende (5-10%) verte. Elle est sous forme de phénocristaux

xénomorphes de taille atteignant parfois 2 x 2 mm. Certaines sections montrent des

déstabilisations en biotite et en opaques tandis que d’autres montrent des déstabilisations en

biotite et en opaques tandis que d’autres montrent les inclusions de sphène (fig. 9E)

- Le sphène (5%) se présente sous cristaux sublosangiques disséminés dans la roche, leur

taille est comprise entre 0,1 et 1 mm. Certains cristaux de sphène renferme des minéraux

opaques tandis que d’autres sont en inclusion dans l’amphibole (fig. 9E).

Bt Kfs



- Les minéraux opaques (<5%) sont automorphes et sub-automorphes et sont en inclusion

dans le sphène (fig. 9D)

-

A) Affleurement en blocs de granite à biotite de Mansa ; B) Détail d’un échantillon de granite à

biotite de Mansa ; C) Microstructure grenue porphyroïde et composition minéralogique des

granites à biotite de Mansa ; D) Association minérale Bt+Spn+Amp avec inclusion de minéraux

opaques dans le sphène ; E) Phénocristal d’amphibole présentant des inclusions de sphène et

montrant la déstabilisation en biotite en bordure ; F) Déstabilisation de la biotite en sphène et en

minéraux opaques ; G) Association minéral Qtz+Kfs+Pl+Bt dans les granites à biotite de Mansa

Figure 9: Aspects macroscopique et microscopique des granites à biotite de Mansa

B A

C 0,18mm

Qtz

Qtz

Qtz

Pl

Pl

Bt

Bt

Bt Kfs

Kfs

Kfs

Amp

D 0,25 mm

Spn Bt

Spn

Bt

Qtz

Kfs

0,25 mm F

Spn

Amp

Bt

Kfs

0,25 mm E

Bt

Bt

Kfs

Qtz



III.1.2. Les Orthogneiss

Les orthogneiss sont des roches situées à l’interface magmatisme-métamorphisme. Ils ont

un caractère plus ou moins déformé, caractère qui est lié à l’organisation mécanique des

minéraux. Les roches orthogneisssifiées sont particulièrement représentées dans la localité de

Deng-Deng où elles affleurent en dômes. Deux types ont été distingués sur la base de la taille des

minéraux. Ce sont : les orthogneiss à grains moyens et les orthogneiss à mégacristaux de

feldspath.

III.1.2.1. Orthogneiss à grains moyens

Les orthogneiss à grains moyens (Ech Def22) affleurent en bordure du dôme de granite à

mégacristaux de feldspath de Deng-Deng (fig.7). La roche présente un aspect gris sombre et est à

grains moyens à fins. L’on n’observe une orientation préférentielle des cristaux de quartz et de

feldspath (fig. 10B).

Au microscope, les orthogneiss à grains moyens sont caractérisés par une microstructure

granoblastique hétérogranulaire composée de quartz, feldspath, biotite, plagioclase et minéraux

opaques (fig. 10C).

- Le quartz (30-35%) est sous de cristaux xénomorphes présentant deux habitus. Les petits

cristaux en grains sont automorphes et s’observent en nombre élevé autour des larges plages de

feldspath et de plagioclase dont ils forment les granulations de bordure (fig.10D). La plupart de

ces petits cristaux de quartz sont à extinction roulante. Les grands cristaux sont sous forme de

rubans de taille comprise entre 1 et 2 mm, associés aux cristaux de feldspath et de plagioclase.

- Le feldspath potassique (25-30%) est l’orthose. Ses cristaux forment de larges plages

xénomorphes. Les plus gros cristaux atteignent 4 mm et parfois dépassent 6 mm de grand axe.

Les cristaux de feldspath sont fréquemment perthitiques et renferment des inclusions de biotite et

de minéraux opaques. Certains mégacristaux de feldspath présentent des granulations de quartz

en bordure (fig. 10D) tandis que d’autres sont moulés par la biotite (fig. 10E). Dans l’ensemble,

les cristaux de feldspath sont de forme sigmoïde, ce qui traduit la déformation qui a affecté la

roche.

- La biotite (15-20%) apparaît dans la roche sous forme de lamelles sub-automorphes de

taille variable. Les petits cristaux sont de taille micrométrique (3 µm) et les gros cristaux sont

millimétriques (0,5–1 mm). La biotite est en association fréquente avec l’amphibole et certains

cristaux forment des couronnes autour des cristaux de feldspath alcalin. Des inclusions de biotite

et de minéraux opaques y sont fréquentes (fig. 10E).



A) Affleurement en dalles des orthogneiss à grains moyens de Deng-Deng ; B) Détail de

l’échantillon d’orthogneiss à grain moyen de Deng-Deng ; B) Microstructure granoblastique

hétérogranulaire et composition minéralogique des orthogneiss à grains moyens de Deng-Deng ;

C) Phénocristal de feldspath potassique sous forme sigmoïde. Notez les granulations de quartz à

la bordure du cristal. ; D) Porphyroclaste de feldspath alcalin moulés par les lamelles de biotite ;

E) Inclusion de biotite dans un phénocristal de feldspath

Figure 10 : Aspects macroscopique et microscopique des orthogneiss à grain moyen de Deng-

Deng

C

Kfs Kfs

Kfs

Qtz

Bt

Qtz

Bt 0,14 mm

0,28 mm E

Kfs

Kfs

Bt Bt

D 0,28 mm

Kfs

Bt

Qtz

F 0,28 mm

Kfs

Bt

A

B



- Le plagioclase (5%) est sous forme de plages sub-automorphes de dimension moyenne de

2 mm de long. Il est en association fréquente avec le feldspath potassique et la biotite.

- Les minéraux opaques (< 2%) sont de petits minéraux automorphes issus de la

déstabilisation de la biotite.

III.1.2.1. Orthogneiss à mégacristaux de feldspath

Les orthogneiss à mégacristaux de feldspath (Ech Def01) affleurent en dômes dans la

localité de Deng-Deng (fig.7). La roche présente un aspect gris sombre et est à grains grossiers.

L’on observe une orientation préférentielle des cristaux de quartz et de feldspath (fig. 11A).

Au microscope, les Orthogneiss à mégacristaux de feldspath sont caractérisés par une

microstructure granoblastique hétérogranulaire composée de quartz, feldspath, biotite,

plagioclase et minéraux opaques (fig. 11B).

- Le quartz (35-40%) est sous forme de cristaux xénomorphes présentant deux formes. Il

s’agit du quartz en rubans et du quartz en grains. Les rubans sont de taille variable comprise

entre 1 et 3 mm et sont très représentés dans la roche. Les cristaux en grains fins sont infra-

millimétriques. Certains cristaux de quartz se rencontrent en inclusion dans les feldspaths tandis

que d’autres colmatent les microfractures intracristallins (fig. 11C).

- Le feldspath potassique (25-30%) est représenté par l’orthose et le microcline. Ses

cristaux sont géants sub-automorphes et xénomorphes. Les plus grandes peuvent atteindre 4 mm

de long et 2 mm de large (moyenne 0,5 x 2 mm). Certains cristaux de feldspath sont perthitiques

(fig. 11D), tandis que d’autres sont fracturés, et ces fractures sont remplies de petits grains de

quartz et de lamelles de biotite (fig. 11C).

- La biotite (15-20%) est sous forme de cristaux sub-automorphes en forme de paillettes.

Ces paillettes sont enchevêtrées et disposées préférentiellement. Leur taille moyenne est de 0,5 x

2 mm. et les plages montrent des signes de déstabilisation (fig. 11F).

- Le plagioclase (5%) est sous forme de plages de plages sub-automorphes de dimension

moyenne de 2 mm de long. Il est en association fréquente avec le feldspath potassique et la

biotite (fig. 11F) et renferme les inclusions de minéraux opaques. Les plagioclases sont

fréquement antiperthitiques (fig. 11E)

- Les minéraux opaques (< 2%) sont les petits minéraux automorphes provenant de la

déstabilisation de la biotite.



A) Détail de l’échantillon d’orthogneiss à grains moyens de Deng-Deng ; B) Microstructure

granoblastique hétérogranulaire et composition minéralogique des orthogneiss à grains moyens

de Deng-Deng ; C) Phenocristal de feldspath potassique fracturé. Notez le colmatage des

fractures par les grains de quartz et de lamelles de biotite ; D) Phénocristal de plagioclase

antiperthitique ; E) Phénocristal de feldspath perthitique ; F) Déstabilisation de la biotite en

minéraux opaques

Figure 11 : Aspects macroscopique et microscopique des orthogneiss à mégacristaux de

feldspath de Deng-Deng

A

0,28 mm C Bt

Bt

Bt Kfs

Kfs

Qtz

D 0,28 mm

Bt

Qtz

Kfs

Amp

0,28 mm E

Qtz

Kfs

Bt

F 0,28 mm

Kfs

Bt

B

Qtz

Bt

Bt

Kfs

0,14mm

0,28 mm C

Kfs

Kfs

Qtz

Bt

0,28 mm D

Kfs

Pl

0,28mm

Bt

Qtz

Kfs

F E 0,28 mm

Pl

Bt

Qtz

Kfs

A



III.2. ENSEMBLE MÉTAMORPHIQUE

L’ensemble métamorphique est le moins représenté des deux ensembles lithologiques

dans le secteur d’étude. Les roches de cet ensemble sont altérées et affleurent principalement au

village Goyoum. Ces roches comprennent gneiss à biotite et amphibole et les amphibolites.

III.2.1. Gneiss à biotite et amphibole

Les gneiss à biotite (Ech Gof01) affleurent en blocs d’environ 10 m de diamètre dans la

localité de Goyoum, en bordure du fleuve Sanaga (fig. 7). L’aspect général de la roche à

l’affleurement est gris clair. Les minéraux visibles à l’œil nu sont le quartz et la biotite. La taille

du grain est fine à moyenne (fig. 12B).

Au microscope, la roche présente une microstructure granoblastique hétérogranulaire

constituée de quartz, de la biotite, des feldspaths, du plagioclase, et des minéraux opaques (fig.

12C).

- Le quartz (30%) se présente sous forme de cristaux sub-automorphes et xénomorphes

présentant deux habitus. Le premier habitus est celui du quartz en grains. Ces derniers sont de

taille infra- millimétrique et forment des granulations autour des mégacristaux de feldspaths. Le

deuxième habitus est celui du quartz en rubans qui est la forme dominante du quartz dans la

roche. Ces rubans s’associent aux cristaux de quartz en grains et aux feldspaths pour former des

niveaux clairs de la roche. La taille des rubans est variable. Les plus étirés font 0,5 x 1,5 mm

tandis que les petits rubans sont de dimension moyenne 0,1 x 1 mm (fig. 12D).

- Le feldspath potassique est l’orthose. L’orthose représente 20 à 25% des minéraux dans

la roche. Ces cristaux sont sub-automorphes sous forme de plages. Toutefois on observe

généralement des cristaux de forme sigmoïde traduisant la déformation qu’a subie la roche (fig.

12D).

- La biotite (20%) est le minéral ferromagnésien le plus abondant dans la roche. Elle est

sous forme de lamelles xénomorphes disposées en lits alternant avec les niveaux riches en

quartz. Ses dimensions sont variables allant de l’infra-millimétrique à 2 mm de grand axe.

Certains cristaux de biotite sont en inclusion dans les feldspaths, tandis que d’autres montrent

des déstabilisations en minéraux opaques (fig. 12E).

- Le plagioclase (10-15%) se présente sous forme de cristaux sub-automorphes en

association fréquente avec le feldspath potassique et le quartz. La dimension moyenne des

cristaux de plagioclase est de 0,2 x 1 mm. Les plagioclases renferment des inclusions de biotite

et de quartz et sont en association fréquentes avec le feldspath, l’amphibole et le quartz (fig.

12E).



A-Affleurement en dalle de gneiss à biotite de Goyoun ; B- Détail d’un échantillon de gneiss à

biotite ; C- Microstructure granoblastique hétérogranulaire et composition minéralogique ; D-

Cristaux de feldspath potassique de forme sigmoïde. Notez les granulations de quartz en

bordure ; E- déstabilisation de l’amphibole en biotite ; F- Association minérale

Pl+Kfs+Amp+Qtz

Figure 12: Aspect macroscopique et microphotographies des gneiss à biotite de Goyoun

A B

0,12 mm C

Bt

Bt

Bt Bt

Kfs

Pl

Pl

Kfs

Qtz

Qtz

0,48 mm D

Kfs

Bt

Qtz

Bt

F 0,24 mm

Qtz

Pl

Kfs

Amp

0,24 mm E

Hbl

Bt

Qtz

Hbl



- L’amphibole (5-10%) est la hornblende verte. Elle est sous forme de cristaux

xénomorphes et s’associent à la biotite dans les niveaux ferromagnésiens. Les cristaux

d’amphibole sont de dimensions moyennes de 0,2 x 0,5 mm. Certains cristaux montrent une

déstabilisation poussée en biotite (fig. 12E).

- Les minéraux opaques (<2%) sont des cristaux xénomorphes provenant de la

déstabilisation des biotites.

III.2.2. Amphibolites

Les amphibolites affleurent sous forme de poches lenticulaires enclaves dans les granites

et les orthogneiss de Deng-Deng. Le plus grand axe de ces amphibolites varie de 10 cm à 1 m

tandis que le petit axe varie de 5 cm à 50 cm. Leur mode d’affleurement n’a pas favorisé

l’échantillonnage.

.

Figure 13: Aspect macroscopique des amphibolites de Deng-Deng.



L'étude pétrographique nous a permis d’inventorier les différentes entités lithologiques

dont les caractéristiques sont résumées dans le tableau synoptique ci-dessous :

Tableau III : Caractéristiques pétrographiques des formations géologiques du secteur de Deng-

Deng.

Types

pétrographiques

Modes

d’affleurement

Microstructures

Associations

minérales

Faciès

Ensemble magmatique

Granite à biotite

Dômes

Grenue

porphyroïde

Qtz +Kfs +Pl + Bt

-

Granite à méga-

cristaux de

feldspath

Dalles et Dômes

Grenue

porphyroïde

Kfs + Pl + Qtz + Bt

-

Orthogneiss à

grains moyens

Dômes Granoblastique

hétérogranulaire

Kfs + Pl + Bt + Qtz

-

Orthogneiss à

mégacristaux de

feldspath

Dalles

Granoblastique

hétérogranulaire

Kfs + Pl + Bt + Qtz

-

Ensemble métamorphique

Gneiss à biotite et à

amphibole

Dalles

Granoblastique

hétérogranulaire

Qtz + Kfs + Hbl+Pl

Amphibolite

de haut degré

L’étude pétrographique de la localité de Deng-Deng nous a permis de distinguer six

principaux types lithologiques appartenant aux ensembles métamorphique et magmatique. Il

s'agit des gneiss à biotite et à amphibole et des amphibolites (ensemble métamorphique) et des

granites à biotite, des granites à mégacristaux de feldspath, des orthogneiss à mégacristaux de

feldspath et des orthogneiss à grains moyens (ensemble magmatique). Les roches gneiss à biotite

et à amphibole présentent une microstructure granoblastique hétérogranulaire. Les granites à

biotite et les granites à mégacristaux de feldspath présentent des microstructures grenues

porphyroïdes et les orthogneiss à mégacristaux de feldspath et les orthogneiss à grains moyens

présentent des microstructures grenues.



CHAPITRE IV : ÉTUDE STRUCTURALE



Le présent chapitre se propose de faire une étude de la déformation qui affecte le secteur

de Deng-Deng. Cette étude qui comprend d’une part une analyse morphostructurale et d’autre

part une analyse structurale qui permettra, à terme de définir et de caractériser les différents

épisodes de déformation ayant affecté les formations géologiques du secteur exploré.

IV.1. ANALYSE MORPHOSTRUCTURALE

L’approche morphostructurale est abordée à travers le volet orographique (relief) et

l’analyse linéamentaire.

IV.1.1. Analyse de la carte topographique

IV.1.1.1. Agencement spatial des reliefs

Orographie

La carte des unités géomorphologiques (fig. 14b) couplée à la carte orographique (fig. 3)

met en évidence la prédominance de reliefs élevés sur la partie nord et sur la bordure est, et des

dépressions sur la partie de sud-ouest. Ces dépressions sont soulignées par les cours d’eau

Mbolo, Dido, Akidi de direction moyenne NNE-SSW, et Gèndi de direction moyenne NNW-SSE

et de la Sanaga. En effet, les courbes de niveau d’altitude supérieur 720 m sont réparties de

manière spatiale au Nord et à l’extrémité Est du secteur d’étude. Par contre, les courbes de

niveau d’altitude inférieur à 720 m se retrouvent concentrées à l’Ouest et au SW du secteur

d’étude et s’ordonnent quelque fois de manière linéaire suivant la direction NNE-SSW. La

succession de reliefs ainsi que l’alternance des formes dans le paysage permettent de tracer des

lignes de crêtes (fig. 14a) dont les directions préferentielles dans l’ordre d’importance sont NE-

SW, NW-SE, et la mise en évidence de trois unités morphologiques recouvrant l’ensemble du

secteur d’étude.

Modelé des reliefs

Le modelé en plan de la carte orographique de la figure 1C fait état de ce que le type de

relief existant dans le secteur d‘étude est la colline. Deux variétés de colline se distinguent à

savoir les collines subcirculaires (en demi-orange) et les collines allongées. Les collines

allongées sont les plus représentées dans le secteur d’étude et sont inégalement réparties de part

et d’autre des cours d’eaux Dido, Mbolo, Akidi, Mesomo et Gèndi). Les collines subcircurlaires

quant à elles sont uniquement rencontrées du côté de la rive droite de la Sanaga.



Figure 14: A- Carte des lignes de crête du secteur d’étude ; B- Carte des unités

géomorphologiques du secteur d‘étude, extraite de l‘image SRTM.

IV.1.2. Analyse de l’image SRTM

Le secteur de Deng-Deng est caractérisé par une végétation forestière et une rareté des

affleurements. L’accès difficile dans ce milieu forestier et la rareté des affleurements constituent

un problème majeur pour une meilleure cartographie du socle. Pour pallier à ces difficultés, une

A

B



approche combinant les données Google Earth (SRTM : Shuttle Radar Topography Mission) et

celles de terrain a été appliquée pour la cartographie du secteur de Deng-Deng et ses environs.

Le traitement des images a été fait à l’aide du logiciel SIG (Système d’Information

Géographique) ArcGis10 et complété par des logiciels de dessin tels qu’Adobe Illustrator.

L’objectif de ce paragraphe est d’utiliser cette approche combinant la télédétection et les levés de

terrain pour établir une carte lithostructurale précise favorisant ainsi une meilleure

compréhension de l’évolution tectonique de la chaîne panafricaine dans la série du Lom.

IV.1.2.1. Localisation et choix de la feuille d’image SRTM

L’image SRTM (Fig. 15B) a été importée dans le logiciel ArcGIS 10 où nous avons

délimité notre zone d’étude (Fig. 15D). Le choix de cette zone est de mieux apprécier et de faire

des comparaisons entre les différentes structures générées par traitement d’images et ceux

observées sur le terrain.

IV.1.2.2. Images filtrées

La figure 16 montre les anomalies linéaires générées à partir du filtrage utilisant deux

opérateurs : Sobel Horizontal et Point Spread. Cette image a été obtenue avec un azimut N300°et

une altitude de 85, un écart-type (StdDev = 1), un effet de la hauteur de nuance (Z = 25), une

application de l’étirement des contrastes (AGS = 0,7) et une inversion symétrique des anomalies

linéaires.

Une analyse de cette image filtrée (Fig. 16) nous montre cinq failles kilométriques

orientées à NE-SW.



A

Figure 15: Localisation (A) de l’image SRTM (B) et principales caractéristiques (C). Image

SRTM brute du secteur de Deng-Deng (D).

D

SRTM, WRS2 Tiles

WRS-2, Path 185, Row 057, 2000

USGS/GLCF

3 arcsec, Filled Finished-B

Cameroon

Online: 180-079

Compressed Size: 1, 5 MB; Actual Size: 3 MB

WGS_84_UTM_zone_33N

Projection : Transverse_Mercator

false_easting: 500000,000000

false_northing: 0,000000

central_meridian: 9,000000

scale_factor: 1,000000

latitude_of_origin: 0,000000

Linear unit: Meter

GCS_WGS_1984 Datum : D_WGS_1984 C

B



Figure 16: Anomalies linéaires obtenues à partir des images SRTM filtrées.

IV.1.2.3. Cartographie du secteur

Le travail de cartographie est une suite d’opérations logiques effectuées de proche en proche

sur le terrain comme à l’ordinateur avec des logiciels de dessin tels qu’Adobe Illustrator et

ArcGis 10. Après la délimitation du secteur d’étude sur l’image SRTM brute, ce dernier est

importé à ArcGis 10 (Fig. 15), nous avons grâce à deux méthodes de traitement, généré

respectivement les linéaments visibles en surface et les linéaments pénétratifs.

Linéaments visibles en surface

Dans un premier temps, l’image brute du secteur d’étude a été reéchantillonnée par la

méthode de convolution cubique. Ensuite, nous avons fait une inversion symétrique du relief

dans le but de visualiser les anomalies linéaires visibles en surface qui peuvent ne pas être

pénétratives. Les images ainsi traitées ont été vectorisées à l’aide du logiciel Adobe Illustrator.

Une variation de l’azimut d’illumination du soleil des positions N315°, N45°, N135° à N225°

(Figs.17a à 17d, respectivement) permet de générer avec précision les linéaments du secteur

d’étude. La superposition des linéaments issus des différentes positions d’illumination du soleil

nous a permis de réaliser la carte synthétique des linéaments du secteur de Deng-Deng.

Sanaga



Figure 17: Linéament obtenus en fonction de la variation de l’azimut d’illumination du soleil

des positions N315°, N45°, N135° à N225° (a, b, c, d, respectivement).

Figure 18: Carte synthétique des linéaments du secteur.

a

d

c

b



Anomalies linéaires pénétratives

Dans l’optique de rehausser toutes les anomalies linéaires (foliation, cisaillement ductile et

faille), nous avons utilisé des filtres directionnels de SOBEL et de Gradient NW. L’utilisation de

l'opérateur « Sobel vertical », a permis d’obtenir une multitude d’anomalies linéaires continues.

Le désavantage de ce mode de filtrage est qu’il ne permet pas de différencier les catégories

d’éléments structuraux. Pour pallier à cette situation, nous avons fait un mélange du filtre

directionnel de « Sobel horizontal » et du filtre directionnel de « Gradient NW » où l’ensemble,

préalablement soumis à une combinaison en mode RGB (Red Green Blue), a été ensuite filtré à

l’aide de l’opérateur « Sobel vertical ». Les trajectoires de la foliation deviennent alors

discontinues et les failles (linéaments pénétratifs) deviennent nettement visibles et décelables

grâce aux traits rectilignes qui décalent la foliation (Fig. 19).

Figure 19: Trajectoires de foliation et des failles obtenues après un mélange de filtre

directionnel de SOBEL horizontal et de filtre directionnel de Gradient NW dont

l’ensemble a été ensuite filtré à l’aide de l’opérateur SOBEL vertical.



IV.2. ANALYSE STRUCTURALE

L’étude de la déformation abordée dans ce paragraphe analyse et décrit les différents

éléments structuraux qui ont affecté les ensembles lithologiques de notre secteur d’étude. Les

observations de terrain et l’étude pétrographique nous ont permis de mettre en évidence, à

différentes échelles, plusieurs éléments structuraux, chacun ayant ses caractéristiques propres.

L’analyse géométrique, cinématique et chronologique détaillée de ces structures permet de les

regrouper en trois principales phases de déformation, dont les deux premiers sont ductiles et

associées à des recristallisations métamorphiques et la dernière fragile.

Les éléments structuraux recensés dans la localité de Deng-Deng sont des structures

planaires (foliation, schistosité, plan de cisaillement) et des structures ubiquistes (diaclases).

Nous nous proposons d’étudier cette déformation polyphasée à l’échelle mésoscopique et

microscopique. Cette étude va donc contribuer à une meilleure connaissance de la configuration

structurale du secteur de Deng-Deng afin de l’intégrer dans l’évolution tectonique de la CNPE.

Les projections stéréographiques illustrées dans cette section sont construites dans

l’hémisphère inferieur du canevas de Schmidt.

IV.2.1. Analyse mésoscopique de la déformation

IV.2.1.1. Phase de déformation D1

La phase de déformation D1 affecte uniquement les roches de l’ensemble métamorphique.

C’est une phase relictuelle car ses structures sont fortement transposées par les phases de

déformations plus intenses D2 et D3. Les éléments structuraux associés à la phase D1 sont

néanmoins reconnaissables dans les gneiss et certains amphibolites et marqués essentiellement

par des structures planaires. Il s’agit de la foliation S1.

Dans les gneiss à biotite et amphibole, la foliation S1 est définie d’une part par une

alternance de minces bandes claires riches en rubans de quartz et en amandes asymétriques de

feldspath et de bandes sombres riches en paillettes de biotite et en lamelles d’amphiboles

(foliation de type « litage compositionnel » (Bard, 1980)), et d’autre part, par l’orientation

préférentielle des rubans de quartz, des sigmoïdes de feldspath et des paillettes de biotite,

soulignant ainsi la schistosité S1. Nous constatons dès lors que la schistosité S1 pourrait

correspondre à une schistosité de flux produite par cristallisation et recristallisation

métamorphique le long du plan d’aplatissement ; ce qui aboutit à une différenciation

minéralogique sous forme de lits. Cette schistosité est parallèle à la foliation S1 et s’observe dans

presque toutes les roches métamorphiques de la région d’étude. Toutefois, elle est beaucoup plus

marquée dans les gneiss où elle se traduit par l’orientation préférentielle des cristaux de quartz



étirés et des sigmoïdes de feldspath dans les lits quartzo-feldspathiques et par les paillettes de

biotite et dans les lits ferromagnésiens.

Dans les amphibolites, la foliation S1 est soulignée par une alternance compositionnelle

caractérisée par un rubanement de lits clairs et des lits sombres composés de minéraux

ferromagnésiens (biotite et amphibole).

La schistosité associée est soulignée par une orientation préférentielle des cristaux

d’amphibole et de biotite (fig. 20).

Figure 20: Foliation S1 dans les amphibolites de Deng-Deng.

IV.2.1.2. Deuxième phase de déformation D2

La phase de déformation D2 est la phase tectonique majeure du secteur d’étude. Elle

affecte aussi bien les roches de l’ensemble magmatique que celles de l’ensemble

métamorphique. La phase D2 comporte des structures planaires (schistosité S2 mylonitique (Sm),

structures S-C) (fig. 21).

IV.2.1.2.1. Structures S-C

Le terme « S-C mylonite » a été proposé pour la première fois par Berthé et al. (1979)

pour décrire les mylonites ayant des plans de schistosité (S) associés aux plans de cisaillement

(C) dans les orthogneiss du cisaillement sud armoricain. Les structures S-C sont observées dans

les orthogneiss à mégacristaux de feldspaths de la localité de Deng-Deng. Elles sont

caractérisées par des plans (S) parallèles à la Sm et formant avec les plans de cisaillement (C) un

angle inférieur à 40° (fig. 21B).

Les plans (S) de schistosité sont marqués par l’orientation des amandes et sigmoïdes

asymétriques de feldspaths, des poissons d'amphibole et des agrégats étirés de quartz.

S1

Orthogneiss

Amphibolite



L'asymétrie des sigmoïdes de mégacristaux de feldspaths disposés obliquement par rapport au

plan (C) permet d’apprécier le sens sénestre du mouvement cisaillant (fig. 21B).

Les plans (C) de cisaillement sont marqués par la disposition à l’oblique sur les plans de

schistosité des paillettes de biotite, des lamelles d'amphibole et des cristaux de quartz. Ces plans

(C) forment deux familles sécantes : les plans C' et les plans C proprement dits ; les plans C ont

une direction moyenne de N45°E, et les plans C’ une direction moyenne de N130°E.

D’autres éléments de la déformation sont marqués par les structures en coronitique (fig.

21E)

Figure 21: Quelques structures de la D2.

A

E

D

Sm

C

S

C

B

A et B : Structure S-C ;

C- Schistosité S2 mylonitique ;

D- Sigmoïde de feldspath à cinématique

senestre ;

E-Structure coronitique d’un feldspath

potassique.



IV.2.1.2.2. Schistosité S2

Dans l’ensemble magmatique, la schistosité S2 s’observe dans les orthogneiss et est

soulignée par la disposition planaire et/ou par l’orientation préférentielle des sigmoïdes de

feldspaths alcalins et des rubans de quartz (Fig.21C). La forme, sigmoïde dans l’ensemble, des

minéraux qui soulignent la schistosité S2 dans les orthogneiss indique que cette dernière est une

schistosité mylonitique Sm (fig.21D). Quelques mesures ont été prises sur l’affleurement de

Deng-Deng. La projection stéréographique de ces dernières (Fig. 22) montre une concentration

des pôles des surfaces S2 dans le quart SE du stéréogramme, la direction dominante de ces plans

étant N72E48NW.

Figure 22: Diagrammes stéréographiques de la S2 : (a) Stéréogramme des pôles de la foliation ;

(b) diagramme de densité de la S2.

IV.2.1.3. Phase de déformation D3

La phase de déformation D3 est essentiellement cassante. Elle comporte les diaclases et

les linéaments hydrologiques.

IV.2.1.3.1. Diaclases

Les diaclases sont des joints secs n’impliquant pas de déplacement. A Deng-Deng, les

diaclases s’observent aussi bien dans les roches magmatiques et métamorphiques. Ils traduisent

soit un retrait thermique (roche magmatique), soit d’un anet ou d’un relâchement des efforts

tectoniques (cas des roches métamorphiques) (fig. 23a). Quelques plans de diaclases ont été

mesurés sur le terrain et l’analyse statistique directionnelle de tous ces linéaments nous a permis

de construire une rosace de direction (fig. 23b).

S

W

N N



Figure 23: a- Plan de diaclase, b-stéréogramme des plan de diaclases dans les orthogneiss de

Deng-Deng.

IV.2.1.3.2. Les linéaments hydrologiques

Le traitement du réseau hydrographique de notre secteur d’étude a été fait grâce au

logiciel « Global Mapper », ce qui nous a permis de ressortir les différentes familles de

linéaments hydrographiques selon le principe que les portions rectilignes des cours d’eau

correspondent à d’anciennes lignes de fractures. L’analyse statistique directionnelle des

linéaments obtenus à l’aide du logiciel Géoplot1_2 nous a permis de construire la rosace de

direction des linéaments pour chaque ordre des cours d’eau du secteur d’étude (fig. 24).

Pour les linéaments des cours d’eau d’ordre 1, trois (03) principales familles de directions

ont été distinguées : N30°-40°E ; N140°-150°E ; N160°-180°E (Fig. 24A).

Pour les linéaments des cours d’eau d’ordre 2, une (01) direction majeure a été distinguée

: N45°-60°E (Fig. 24B).

La rosace de direction des linéaments des cours d’eau d’ordre 3 présente une (01)

principale famille de direction : N60°-80°E (Fig. 24C).

Diaclase

a b



Figure 24: Linéaments et rosace de directions des cours d’eau. A : Ordre 1 ; B : Ordre 2 ; C :

Ordre 3.

La figure 25 est la carte synthétique de tous les linéaments du secteur d’étude. L’analyse

statistique directionnelle de tous ces linéaments nous a permis de construire une rosace de

direction (Fig. 26) dont les directions majeure, intermédiaire et mineure sont respectivement

N150-170°E; N60-80°E et N45-60°E.

N

N60-80°E

C

N

N160-180°E

N140-

150°E

N30-40°E

A

N

N45-60°E

B



Figure 25 : Carte synthétique des linéaments des cours d’eau.

Figure 26: Rosace de direction des linéaments hydrologiques.

IV.2.2. Analyse microstructurale

Cette étude a pour but de mettre en évidence les marqueurs de la déformation à l’échelle

microscopique et leur apport dans la reconstitution du contexte de mise en place des roches.

L’analyse porte sur le comportement des minéraux au cours de la cristallisation du magma. Cela

N

N150-170°E

N60-80°E

N45-60°E



permettra de distinguer les différents stades d’évolution subie par le magma depuis l’état

magmatique jusqu’à l’état solide en passant par l’état transitoire dit submagmatique.

D’après Tommasi et al. (1994) une déformation à l’état magmatique est celle que subit

un bain silicaté contenant des cristaux et où la quantité du liquide est suffisamment grande pour

minimiser l’interaction entre les grains et empêcher la formation des charpentes solides, ceci se

traduisant par des fluidalités. Une déformation à l’état submagmatique permet une interaction

entre les grains en présence d’une quantité de liquide, suffisante pour éviter la formation des

charpentes solides continues. À l’état submagmatique, le magma n’est pas encore entièrement

cristallisé. Ce stade marque une transition entre l’état magmatique et l’état solide (Van der

Molen et Paterson, 1979). Une déformation à l’état solide est celle qui affecte la roche

entièrement cristallisée et qui par son comportement rhéologique peut subir une mylonitisation.

Dans le secteur de Deng-Deng, seules les déformations à l’état submagmatique et à l’état

solide ont été observées.

IV.2.2.1. Microstructures de déformation à l’état submagmatique

Les marqueurs de déformation à l’état submagmatique dans les roches de la localité de

Deng-Deng sont marqués par des cristaux précoces de feldspath, biotite et plagioclase qui

enregistrent des déformations ductiles et fragiles. Ces marqueurs sont :

- des sigmoïdes à asymétrie dextre des cristaux de feldspath potassique (fig. 27B) dans les

orthogneiss ;

- les agrégats polycristallins composés essentiellement du quartz et du feldspath alcalin ;

- les cristaux de feldspaths et de plagioclase affectés par la fracturation et présentant des

microfractures transversales (fig. 27C). Ces microfractures, qui sont remplies par des

microcristaux (granulation) de quartz, indiquent probablement que les contraintes n’ont pas été

annulées avant la cristallisation totale de la roche, ce qui peut, d’après Berthé et al. (1979),

provoquer la déformation et la transformation du granite solidifié en orthogneiss.

IV.2.2.2. Déformation à l’état solide

Les microstructures de la déformation à l’état solide de haute température (Tommasi et

al., 1994) sont marquées par des rubans de quartz polycristallins (fig. 27A) montrant une

structure en mosaïque caractérisée par une forte interpénétration des grains, due à la migration de

leurs bordures affectant les bordures des feldspaths potassiques et disposées parallèlement à la

schistosité.



La déformation à température modérée à basse est soulignée par des rubans

monocristallins de quartz montrant une extinction en bandes; des sous grains de quartz et

feldspaths très abondants et de très petite taille qui recristallisent autour des cristaux de

feldspaths et en bordures des gros rubans de quartz témoignant d’une mylonitisation de la roche

à froid (fig. 27C).

La déformation à l’état solide est aussi marquée la schistosité mylonitique (Sm) marquée

par l’orientation préférentielle des rubans de quartz, des amandes des feldspaths et des lamelles

de biotite (fig. 27D) dans les granites mylonitisés.

IV.2.2.2.1 Dans l’ensemble magmatique

Dans les roches de cet ensemble, les microstructures de la déformation à l’état solide sont

marquées par des rubans de quartz polycristallins et des amandes de feldspath en forme

d’agrégats affectant les bordures des feldspaths potassiques et disposées parallèlement à la

schistosité. Ces marqueurs sont caractéristiques de la déformation à l’état solide de haute

température (Hibbard, 1987 ; Tommasi et al., 1994).

Les microstructures caractéristiques des températures modérées à basses sont également

observées dans ces roches. Il s’agit de la réduction de la taille des grains dans les mylonites, de la

recristallisation du quartz en rubans monocristallins. Ces sous-grains de quartz et parfois

feldspaths forment la matrice fine dans certaines roches tandis que dans d’autres recristallisent

autour des cristaux de feldspaths et en bordure des gros rubans de quartz, ce qui est une

caractéristique de la très basse température (fig. 27B).

IV.2.2.2.2. Dans l’ensemble métamorphique

Les microstructures de déformation à l’état solide chez les roches métamorphiques sont

marquées dans les gneiss par des rubans polycristallins de quartz formés de grains néoformés qui

sont disposés dans la foliation et entourent parfois les sigmoïdes de feldspath. Des microplans de

cisaillement soulignés par la disposition oblique des lamelles de biotite (fig.27D) et des

granulations de quartz sur les plans de schistosité témoignent également de la déformation à

l’état solide des roches métamorphiques.



A- Granulations de quartz autour d’un phénocristal de plagioclase ;

B- Phénocristal de feldspath potassique de forme sigmoïde. Notez les granulations de

bordure du cristal ;

C- Phénocristal de plagioclase fracturé. Notez le colmatage des fractures par les grains de

quartz.

D- Schistosité S1 dans les gneiss à biotite de Goyom.

Figure 27: Microstructures de déformation du secteur de Deng-Deng.

CONCLUSION

L’analyse morphostructural, grâce à l’utilisation des techniques de la télédétection à

travers les images SRTM a permis de mettre en évidence les réseaux de fractures d’échelle

kilométrique. Ces différentes anomalies linéaires ont été ensuite validées en carte structurale sur

la base des données de terrain. L’analyse de cette carte structurale indique l’existence d’une

famille de failles orientée NE-SW.

L’analyse structurale, a permis de mettre en évidence une chronologie à trois (03) phases de

déformation affectant le secteur de Deng-Deng :

A

Kfs

Kfs

Qtz

B

KfS

Bt Qtz

Qtz

C

Pl

Pl

Qtz

Qtz

D

Qtz

Qtz

Qtz

Bt Qtz

Qtz

Qtz Bt

Bt



- la phase de déformation D1 de tectonique compressive marquée par la foliation S1 dans

les gneiss à biotite et amphibole et dans les amphibolites.

- la phase de déformation D2 est essentiellement caractérisée par la structure S-C-C’et la

schistosité mylonitique S2 dans les orthogneiss. Les plans C et C’ ont respectivement une

direction moyenne N45°E et N130°E tandis que la schistosité est orienté N072E48NW.

- la phase de déformation D3 est une phase de tectonique cassante marquée par les

diaclases et les linéaments hydrographiques.

L’étude pétrographique couplée à l’analyse morphostructurale et structurale de la région de

Deng-Deng nous a permis de réaliser l’esquisse de carte géologique dudit secteur (fig. 28).

Figure 28: Carte d’affleurement de la localité de Deng-Deng (modifiée de Gazel et Gérard,

1954).



CHAPITRE V :

INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS ET DISCUSSION



L’objectif de ce chapitre est de faire la synthèse des résultats (pétrographie et structurale)

acquis au cours de ce travail et d’évaluer leur apport à la connaissance de la géologie régionale

de la CPNE.

V.1-LITHOLOGIE

Les études pétrographiques permettent de distinguer deux ensembles lithologiques

constitués :

- d’un ensemble métamorphique constitué de deux types pétrographiques distincts

affleurant en dalles et en poches lenticulaires. Il s’agit des gneiss à biotite et amphibole et des

amphibolites. Toutes ces roches ont des microstructures granoblastiques hétérogranulaires

caractérisées par des assemblages typomorphiques de faciès amphibolite de haut degré à Qtz +

Kfs + Hbl + Pl (dans les gneiss à biotite et amphibole).

- d’un ensemble magmatique formé de quatre types pétrographiques distincts affleurant en

boules et dômes. Ce sont les granites à mégacristaux de feldspath, les granites à biotite, les

orthogneiss à mégacristaux de feldspath et les orthogneiss à grain moyen. Ces roches sont

caractérisées par des microstructures grenues porphyroïdes et des associations minérales à :

Qtz+Kfs+Pl+ Bt (orthogneiss à grain moyen) ; Kfs +Pl+Qtz+Bt (Granites à mégacristaux de

feldspath) ; Qtz+Kfs+Pl+Bt+Hbl+Spn (Granites à biotite); Qtz+Kfs+Bt+Hbl (orthogneiss à

mégacristaux de feldspath). Ce magmatisme panafricain est distinct de ce qui se passait dans la

région de Yaoundé (magmatisme alcalin) mais ressemble beaucoup aux conditions définies dans

les granitoïdes des autres régions du domaine centre de la chaîne (Ganno et al., 2010 : région de

Kimbi ; Chebeu et al., 2011 : région de Bapa-Batié). En effet les formations métamorphiques et

magmatiques de Kimbi tout comme celles de Bétaré-Oya, sont constituées de granites, de gneiss

et d’orthogneiss. Mais quelques différences ont été observées avec celle de Bétaré-Oya, car l’on

note l’existence ici des métasédiments (Kankeu et al., 2008).

V.2. EVOLUTION STRUCTURALE

L’analyse structurale de Deng-Deng permet de proposer une chronologie à trois phases

de déformation D1 à D3. La phase de déformation D1 de tectonique compressive marquée par la

foliation S1. Cette foliation est soulignée par le litage compositionnel et par l’orientation

préférentielle des minéraux ferromagnésiens dans les niveaux sombres. La phase de déformation

D2 est essentiellement caractérisée par les structures S-C-C’ et la schistosité S2. Les plans C ont

une direction moyenne de N45°E, et les plans C' une direction moyenne de N130°E tandis que la

schistosité est orienté N072E48NW. La phase de déformation D3 est une phase de tectonique



cassante marquée par les diaclases et les linéaments hydrographiques. Les marqueurs de la

déformation progressive de l’état magmatique à l’état solide, associés à la forme allongée du

massif dont les directions structurales sont concordantes à celles du cisaillement régional,

indiquent une mise en place syncinématique compatible avec un cisaillement ductile qui

contrôlerait la mise en place des plutonites (Nzenti et al., 2007; Kankeu et al., 2009).

Les caractères cinématiques tels que les structures S-C, montrent un mouvement

dominant senestre dans l’ensemble du secteur étudié. Les plans S sont globalement orientés

N72°E. Cette direction est parallèle à celle de la bande mylonitique soulignant le CCC, ceci

traduit l’existence du CCC dans le secteur de Deng-Deng. L'observation des stéréogrammes des

pôles de schistosité dans les orthogneiss révèle l’existence d’un champ de contrainte orienté

sensiblement NE-SW. Cette direction correspondant à la direction de raccourcissement majeure

de la CPNE (Kouankop Nono et al., 2010 ; Ganno et al., 2010 ; Kankeu et al., 2012).

L’analyse morphostructurale par le biais de la télédétection à travers les images

satellitaires SRTM a révélée des trajectoires de foliation décalées par un réseau de orienté N-S.

L’analyse structurale de la région d’étude permet de proposer une chronologie à trois

phases de déformation D1- D3.

La phase de déformation D1 de notre zone d’étude est caractérisé une foliation S1. Cette

structure est plus ou moins oblitérées par la phase D2 comme dans les localités de Kimbi (Ganno

et al., 2010) et de Bétaré-Oya (Kankeu et al., 2008 ). La phase D2 se traduit par une compression

NE-SW donc suivant la direction de contrainte principale de la CNPE (Ngako et al., 1992). Cette

compression donne à la zone d’étude sa structuration globale orientée NE-SW, c’est-à-dire

orientée selon la direction d’extension ductile de la CPNE (Nzenti et al., 1992) et la direction

approximative moyenne du CCC. La phase D3 est assimilée à la dernière phase de déformation

de l’orogénèse panafricaine, elle correspond à la D4 de certains auteurs (Ganno et al., 2010 ;

Kouankap Nono, 2011).

Des chronologies similaires ont été proposées par Toteu et al. (1987) dans les formations

du NW de Poli (Nord Cameroun) ; Penaye (1988) dans les formations de l’Est de Poli ; Nzenti et

al. (1992) dans la région de Poli ; Njanko (1999) dans la région de Tibati et Kankeu et al. (2009)

à l’Est du domaine centre (région de Bétaré-Oya). Par ailleurs une chronologie à quatre phases

de déformation dont une phase D2 senestre et une phase D3 dextre, a été proposée par Ngako

(1999) dans le Nord Camerou, par Njonfang (1999) dans la zone de cisaillement Foumban-

Bankim et par Ganno et al. (2010) dans la région de Kimbi, toutes situées dans le domaine centre

de la CPNE.



En somme, l’évolution tectonique de la localité de Deng-Deng est donc polyphasée et se

traduit par une orthogneissification en contexte de cisaillement crustal à mouvement senestre.



CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES



L'approche pluridisciplinaire (pétrographique, morphostructurale et structurale) appliquée à

l'étude des formations géologiques du secteur de Deng-Deng a permis de mieux comprendre les

formations panafricaines de la CNPE. Nous avons abouti aux conclusions suivantes :

Sur le plan géographique, le secteur de Deng-Deng est situé dans la région de l’Est et

appartient à la série du Lom qui est une partie de la CNPE. La morphologie de détail est très

vallonnée et définit trois unités géomorphologiques que sont : l’unité morphologique basse (610

- 650 m) rencontrée principalement à l’Ouest ; l’unité morphologique intermédiaire (650 - 710

m) qui couvre le Nord-Ouest ; l’unité morphologique haute (710 - 800 m) qui couvre la partie

Est. Le régime hydrologique est intimement lié au rythme pluviométrique et le réseau est

dendritique à parallèle. Le climat est subéquatorial du type soudano-guinéen.

Sur le plan pétrographique, les études de terrains et de laboratoire révèlent que la région

de Deng-Deng comprend (i) un ensemble métamorphique constitué des gneiss à biotite et

amphibolite et des amphibolites. Toutes ces roches ont des microstructures granoblastiques

hétérogranulaires caractérisées par des assemblages typomorphiques de faciès amphibolite de

haut degré ; (ii) un ensemble magmatique constitué de quatre types pétrographiques distincts

affleurant en boules et en dômes. Ce sont les granites à mégacristaux de feldspath, les granites à

biotite, les orthogneiss à mégacristaux de feldspath et les orthogneiss à grains moyens. Ces

roches sont caractérisées par des microstructures grenues porphyroïdes.

Sur le plan morphostructural, l’utilisation des techniques de la télédétection à travers les

images SRTM a permis de mettre en évidence les réseaux de fractures d’échelle kilométrique.

Ces différentes anomalies linéaires ont été ensuite validées en carte structurale sur la base des

données de terrain. L’analyse de cette carte structurale indique l’existence d’une famille de

failles orientée NE-SW.

Sur le plan structural, trois (03) phases de déformation ont affecté le secteur de Deng-

Deng :

- la phase de déformation D1 de tectonique compressive marquée par la foliation S1 dans

les gneiss à biotite et amphibole et dans les amphibolites. Cette foliation est un litage

compositionnel et la schistosité associée est soulignée par l’orientation préférentielle des

minéraux ferromagnésiens dans les niveaux sombres.

- la phase de déformation D2 est essentiellement caractérisée par la structure S-C-C’et la

schistosité mylonitique S2 dans les orthogneiss. Les plans C et C’ ont respectivement une

direction moyenne N45°E et N130°E tandis que la schistosité est orienté N072E48NW. Dans

l’ensemble le mouvement cisaillant est senestre.



- la phase de déformation D3 est une phase de tectonique cassante marquée par les

diaclases et les linéaments hydrographiques.

L’évolution tectonique de la localité de Deng-Deng est monocyclique et polyphasé,

compatible à l’évolution tectonique du domaine centrale de la CPNE.

Dans les travaux ultérieurs, il serait souhaitable que des études plus approfondies de

pétrographie et d’analyse structurale soient faites pour mieux cerner l’évolution tectono-

métamorphique du secteur de Deng-Deng. Des analyses géochimiques et géochronologiques

permettront de déterminer la nature et la source des entités lithologiques, ainsi que leur âge de

mise en place. Ces études sont fondamentales pour les corrélations régionales.



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© Copyright 2015 CantyMedia. Site web : www.wetherbase.com. Consulté le 19-09-2015 à

22h50 minute.



ANNEXES



ANNEXE I

Plan de diaclases

Localité Mesures Coordonnée GPS Type pétrographiques

Deng-Deng N28E86SE

N60E68SE

N156E68NW

N072E52SE

336734

573118 (703±5m)

Granites à mégacristaux

de felspath

ANNEXE 2

Mesure des plans de schistosité S2 dans les orthogneiss

Localité Coordonnées GPS Attitude de la schistosité

Deng-Deng 341207

575247 (726±10m)

N72E38NW

N72E52NW

N68E52NW

N74E48NW

N70E50NW

N76E50NW

N67E58NW

N76E44NW

N66E59NW

N65E52NW

N72E56NW

N66E49NW

N60E50NW

N70E40NW

N74E44NW

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