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Neoarchæan crustal evolution in the Congo Craton: evidence from K rich granitoids of the Ntem Complex, southern Cameroon

2000; Elsevier BV; Volume: 30; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/s0899-5362(00)00012-9

1879-1956

Rigobert Tchameni, Klaus Mezger, N.E. Nsifa, André Pouclet,

earthquake and tectonic studies

The Neoarchæan (2.6 Gal K rich granitoids of the Ebolowa area (Ntem Complex, Congo Craton) in southern Cameroon form small massifs trending north-northwest-south-southeast to north-south and contain xenoliths of the surrounding tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) series and of the greenstone belt country rocks. The granitoids range in modal composition from granodiorite to granite and leucogranite. The rocks display high SiO2 (69–76.5%), Na2O+K2O (5.5–9.1 %) and K2ONa2O (0.5–1.9). They are metaluminous to slightly peraluminous (0.9 <A/CNK < 1.1) and define a classic calc-alkaline suite. Their trace element distribution diagrams are characterised by pronounced enrichment in LILE and LREE (93 < LaN < 705), and negative Nb, P and Ti anomalies. The intrusion temperatures, based on the major elements and zircon saturation, indicate a range from 700°C to 800°C. The Sr and Nd isotopes, combined with the trace element signatures and intrusion temperatures, are consistent with a derivation of the granitoids by partial melting of the surrounding or underlying Archæan gneisses during granulite-facies metamorphism. The Sr and Nd isotopes of the high K granitoids do not show any evidence for a new mantle contribution in their petrogenesis. PbPb zircon evaporation ages of 2666±2 and 2687±3 Ma indicate that this final magmatic episode post-dates the main crust formation by more than 200 Ma. The formation of these late granitoids in the Ebolowa area is attributed to a large-scale tectonothermal event around 2.6 Ga that led to the formation of similar granitoids throughout the extensive Ntem Complex. The intrusion of these granitoids is probably the terminal tectono thermal episode following the Archæan accretion and differentiation of the northwest Congo Craton. Les granitoïdes potassiques tardi-archéens (2600 Me) de la région d'Ebolowa au Sud-Cameroun affleurent sous forme de petits massifs orientés NNW-SSE à N-S et contiennent les enclaves des tonalite, trondhjemite, granodiorite (TTG) et des ceintures de roches vertes qui constituent les roches encaissantes. Ces granitoides ont une composition modale variable entre celle des granodiorites, des granites et des leucogranites. Its sont riches en SiO2 (69–76,5%), en alcalins (Na2O+K2O=5,5–9,1%) et ont des rapports K2ONa2O élevés (0,5–1,9). Ces roches métalumineuses à légèrement peralumineuses (0,9 < A/CNK < 1,1) définissent une lignée calco-alkaline classique. Le diagramme de variation des éléments en traces montrent que ces roches sont riches en terres rares légères (93 < LaN < 705) et en éléments lithophiles. Elles présentent une anomalie négative en Nb, P et Ti. Les températures de cristallisation calculées sur base des éléments majeurs et de la saturation en Zr sont comprises entre 700°C et 800°C. Les signatures des éléments en traces et des isotopes du Sr et du Nd ainsi que les températures de cristallisation sont en faveur d'une origine par fusion partielle des gneiss archéens sous-jacents dans un contexte de métamorphisme granulitique sans aucun apport mantélique. Les âges d'évaporation de zircon de PbPb de 2666±2 et 2687±3 Ma indique que cet épisode magmatique final postdate la formation principale de croote par plus de 200 Ma. La formation de ces granitoïdes tardifs datés vers 2600 Ma est la conséquence d'un important événement thermique qui affecte l'ensemble du complexe du Ntem. Cette granitisation est le principal épisode tectonothermique qui suit l'accrétion et la différenciation crustale de la partie nord-occidentale du craton du Congo à l'Archéen.