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A recently published symposium on “Collision. Tectonics: Deformation of Continental. Litho- sphere” (Carter and Uyeda 1985) presents our current understanding.
MICROFICHÉS
APPORT DE LA GRAVIMÉTRIE À CÉTUDE
DE LA LITHOSPHÈRE CONTINENTALE
ET IMPLICATIONS GÉODYNAMIQUES
ÉTUDE D'UN BOMBEMENT ~NTRAFvQUE :
LE MASSIF DE, L'ADAMAOUA (CAMEROUN)
P()UDJ()M DJ
ORSAYNo d'ordre: 2798
UNIVERSIti DE PARIS-SUD
CENTRE D'ORSAY
TH&E présentée pour obtenirLe TITRE DE DOCTEUR EN SCIENCES
DE L'UNIVERSITÉ PARIS Xl ORSAY Spéctitié Géophysiq&PAR Yvette Hermine POUDJOM DJOMANI
APPORT DE LA GRAVIMÉTRIE À L'ÉTUDE DE LA LI'iHOSPHÈRECONTINENTALE
ET IMPLICATIONS GÉODYNAMIQUES : FLZTDED'vrvBOMBEMENTINTR(LPLAQUE:LEMASSIFDE~~~OUA ~~AM;ERouN~ soutenue le 28 juillet 1993 devant la commission d'examen: M. Piotr TUCHOLKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directeur de thèse Mlle C$&hia EBINGER ........................... .Rapporteur M. Yves ALBOUY ................................... Xapporteur M. Michel DIAMENT ................................ CO-directeur de thèse M. Pierre VINCENT ................................ Examinateur0. R. S-T. 0. M. Fonds Documentairi
TDM 1Editions de I'ORSTOM L'INSTITUT FRANSAIS DE'RECHERCHE SCIENTIFIQUE r POURLEDli-VELOPPEMENTEN CbOPÉRATION
Collection :
Travaux et Documents PARIS 1994
Microédités
0 ORSTOM
(Avant-propos
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été réalisés dans trois laboratoires différents: le laboratoire de Géodynumique Interne de L'Université Paris Sud (centre scientifique d'Orsay), le laboratoire de Grauimétrie et Géodynamique de f'IpG Paris, et enfin le laboratoire de Géodyncunique Interne de l'ORSTOA4 (centre deBondy). Ces travaux ont
été financés d'une part par une bourse du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique du Cameroun gerée par le CROUS, et une allocation de recherche du département T.0.A de I'ORSTOM d'autre part. Je remercie les responsablesCamerounais et Français qui m'ont ainsi
apporté leur aide. Ces travaux portent sur le traitement et l'interprétation des données gravimétriques acquises lors de différentes campagnes en Afrique. Dans les années soixante, I'ORSTOM a réalisé une couverture gravimétrique systématique des pays d'Afrique essentiellement francophone. Cet organisme détient ainsi une banque de données très importante, d'excellente qualité, reconnue sur le plan international. J'ai ainsi eu la chance d'utiliser ces données. Outre les données ORSTOM, des organismes tels que laDh4A (USA), 1'IRGM
(Cameroun) en collaboration avec l'université de Leeds (Angleterre) ont également effectué des mesures gravimétriques en Afrique Centrale et de l'ouest. Ces données ont aussi été utilisées dans le cadre de cette thèse.Enfin, pour compléter
les données au Sud Cameroun, j'ai eu recours aux données gravimétriques de compagnies pétrolières. En effet, la société ELF a eu l'amabilité de m'autoriser à utiliser les données des bassins côtiers de Douala et duRio Del Rey. Je
voudrai ici remercier MM. CASSAT, COAJOU, FLACEUb?.E et POULAIN de ELF la Défense, et Monsieur MOINET à ELF Pau qui m'ont apporté leur aide efficace pour l'utilisation de ces données. J'espère qu'ils apprécieront l'usage qui en a été fait. CRemerciements
Au terme de ce travail de thèse, je tiens à remercier un certain nombre de personnes qui ont contribué à sa bonne réalisation.Cette thèse a commencé au laboratoire
de géophysique d'Orsay. A ce sujet, je remercie mon directeur de thèse, le Professeur Piofr TUCHOLKA. Les fructueuses discussions scientifiques que j'ai eues avec lui m'ont beaucoup apporté. Mi&e1 DLtüMENT a su diriger cetravail avec patience et minutie, d'abord à Orsay, puis à 1'IPGP au laboratoire de gravimétrie
et géodynamique. Durant cette thèse, j'ai pu bénéficier de ses compétences scientifiques et apprécier ses qualités humaines. J'ajouterai que Michel a su insister, chaque fois, sur la "quantification" des paramètres physiques, ce qui n'était pas toujours facile pour une géologue de base que j'étais. Encore une fois merci. Je tiens à remercier Mr. Yves ALBOUY qui a accepté de dOMer son avis sur ce travail.Il m'avait déjà accueillie à I'ORSTOM (Bondy) au sein du laboratoire de géophysique, pour
mon stage de D.E.A. Je lui suis reconnaissante de m'avoir permis de renforcer mes connaissances (encore minimes à l'époque) en géophysique. C'est également lui qui m'a confié les données gravimétriques de I'ORSTOM pour leur utilisation dans le cadre de cettethèse. Ses nombreuses critiques m'ont été très utiles. Je remercie aussi le département
T.O.A. de I'ORSTOM de m'avoir donné une allocation de recherche pour mener à bien cette fin de thèse. Je remercie également mon deuxième rapporteur, Dr. Ciru& EBINGER de l'Université de Leeds (Grande Bretagne). Ses compétences scientifiques en matière de lithosphère mécanique m'ont été d'une grande utilité. Je la remercie également de m'avoir fait bénéficier de son programme de calcul de cohérence. Je suis honorée de la présence dans mon jury de monsieur le Professeur Pierre VINCENT de l'Université Blaise-Pascal de Clerrnont-Ferrand, qui a accepté d'examiner ce travail sous un regard de géologue.Je tiens aussi à remercier le
Dr. J. Derek FAIRHEQD du département des sciences de la terre de l'université de Leeds, de même que les membres de I'IRGM (Institut des Recherches Géologiques et Minières) du Cameroun qui m'ont autorisé à utiliser leurs données gravirnétriques. Dr. Fairhead m'a également accueillie dans son département lors de mon séjour scientifique à Leeds. Qu'il en soit ici remercié. Au laboratoire de géophysique d'Orsay, j'ai eu la chance de faire équipe avec Mar~ia ïldA?IA, Omar LASSAL, Pierre KIMPOUNI, Phiiippe BLONDEL, Stéphane HURTREZ, Emmanuel TEE, Antoine MOQUET, Laure DUPEYRAT et Véronique ANSAN. Je les remercie pour l'ambiance autour du café et des pots . . . et pour les discussions scientifiques qui s'en suivaient. d Ayant effectué une partie de ce travail au laboratoire de géophysique de I'ORSTOMBondy, j'ai apprécié la sympathie et la disponibilité des membres de ce laboratoire. Je pense à
Mme Annick LEGELEY, Sylvain BONVALOT, Germinal GABALDA, Gilbert JUSTE, MichelGOSSELIN
et Sylvie LEGRAND. Je n'oublierai pas Tihama EL ABBASS et Martine GERARDqui sont passées de "l'autre côté de la barrière" O'espère être bientôt dans votre camp), et
David BOUKEKE à qui je souhaite beaucoup de courage pour la fin de sa thèse. NOS traditionnelles fêtes me manqueront . . . À ~5~~si.n~ ZERBO, je dis "rendez-vous le 28 Juillet1993 et bon courage".
Une grande
pensée pour la jeune équipe de gravimétrie et géodynamique de I'IPGP. Ausein de cette équipe, impossible de "faire la tête", j'y ai bénéficié d'une ambiance agréable et
des échanges enrichissants. Je pense à notre chef "bien aimé" Michel DIAMENT, à Chri~b3.e
DEPLUS, Jacques DUBOIS, Rémy LOUAT et Jean-Noël DELA7TRE pour leur sympathie et leur disponibilité permanente. Côté étudiants, j'ai eu le plaisir de collaborer avec les étudiants en thèse: Valérie BALLU, Darharta DAHRlN, Dévi ZEN et Philippe JOUSSET, les étudiants de D.E.A Pascal SAILHAC et Lionel HONGRE, et les post-doct Genya BUROV et Aliosha PANTELEA? Je remercie également Sylvie LEROY, Sylvie MICHEL et Katya BUROV qui ont toujours su apporter "un plus" à l'ambiance du laboratoire. Je pense aussi 5 notre secréttie Evelyne MONVOISIN pour sa sympathie. Je n'oublierai pas nos voisins géochimistes. Un merci particulier à mes deux collègues Indonésiens, Darharta et Dévi qui, depuis tant d'années, ont dû supporter les humeurs (pas toujours agréables) de la Camerounaise que jesuis. Merci encore à Valérie pour son lit douillet . . . . à Sylvie L. pour les figures . . .
Mes remerciements s'adressent également à SyZvie BARBIER du Centre de Calcul de1'IPGP pour son
aide. Elle a toujours été disponible pour m'aider à 'yaire lu moulinette" avec le logiciel graphique UNIGRAPH, pour mes cartes en couleur. Que mes parents, mes frères et soeurs soient ici remerciés. Malgré les milliers de kilomètres qui nous séparent, ils ont 'toujours su garder le contact et me réconforter. Je salue leur patience et leur confiance permanente durant ces années de mes études enFrance.
Je remercie les familles EMALEU de Dunkerque, FANSI de Plaisir, GARBE et RIPOCHE de Paris qui, avec l'aide de mes frères Serge et Désiré DJOMANI. m'ont permis de retrouver la chaleur de ma famille du Cameroun. Je les remercie pour leur soutien moral. Je tiens à remercier Mlle Carole HACHOM WABO , ma "soeur jumelle", qui a toujours su m'écouter et m'encourager pendant les moments de détresse. Je te remercie beaucoup pour ta disponibilité et tes conseils. A mon tour, je te dis bon courage pour ta thèse et surtout n'oublie pas notre dévise . . . Que soient enfin remerciés tous ceux et celles que ma mémoire a oublié ici, qui deprès ou de loin ont contribué à la bonne réalisation de cette thèse. Un merci particulier à
Quentin pour sa patience et . . .
eRÉSUMÉ
Afin de mieux comprendre le comportement de la lithosphère continentale, nous avons choisi d'étudier une variété de structures en Afrique Centr~e. Les différentes structures géologiques de la zone d'étude (rifts, bombements volcaniques, cratons) sont décrites par leurs signatures gravimétriques à partir des cartes .d'anomalies de Bouguer et des cartes transformées (prolongement vers le haut, dérivée . . .).L'étude des mécanismes
de compensation isostatique, par la fonction de cohérence, montre que la lithosphère continentale a un comportement mécanique qui varie suivant l'évolution géodynamique de la zone concernée. Nos résultats ont ainsi montré que la lithosphère est plus rigide sous les cratons que sous les zones de rift et de bombement. Cette rigidité est fonction de la stabilité des zonesétudiées.
L'origine
du volcanisme intraplaque en Afrique est également discutée, en particulier sur le massif de 1'Adamaoua (Cameroun). L'interprétation conjointe des méthodes gravimétriques directe, indirecte et inverse permet de préciser l'origine de ce massif.Les principaux résultats sont:
- au moins en ce qui concerne l'Afrique, une continuit entre les fractures oc&niques et les zones de volcanisme intraplaque, - une lithosph&e mécanique peu rigide sous les rifts et bombements volcaniques, - un amincissement crustal et lithosphkkique sous le massif de1'Adamaoua: ce massif est & un stade initial de rifting.
ABSTRACT
Central Africa
is chosen for the understanding of the behaviour of the continental lithosphere. This area is characterized by several structures, stable since the panafrican orogeny. The different structures of the studied area (rift, domal uplifts, volcanics, cratonic zones) are identiied and described tiom Bouguer anomaly and transformedquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47[PDF] lithosphère définition
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