A. Le domaine externe

Ce domaine est caractérisé par des formations non à faiblement métamorphiques et regroupe des pélites, gréso-pélites et calcaires d’âge néoprotérozoïque, et des grés-quartzeux d’âge cambrien. Ces derniers scellent une déformation marquée par de grands plis N-S et une schistosité de flux qui se développe près du contact avec le domaine interne.

II.3.A1. Lithologies

a) Les pélites et gréso-pélites (Figures II.3A et II .4B)

Les pélites d’âge néoprotérozoïque apparaissent à la base de la séquence lithologique et reposent probablement sur un socle équivalent à celui affleurant dans le domaine interne. Les séries sont de couleur brun-verdâtre ou lie de vin, plissées et présentent localement une schistosité orientée N120 à 140 avec un pendage vers le sud-ouest. En lame mince, ces pélites peuvent être riches en micas blancs détritiques. Dans les zones de déformation intense, les phénoclastes de quartz et de muscovite sont souvent recristallisés sur les bords, ils sont moulés par une matrice partiellement recristallisée, composée de microcristaux de quartz, de muscovite et chlorite qui peut être soit détritique, soit de néoformation. C’est à ce niveau que commence à se manifester de façon visible le métamorphisme, notamment par la recristallisation sur les bords des grains de quartz, l’augmentation de la taille des micas blancs néoformés et des cristaux de quartz de la matrice, et enfin l’apparition d’une chlorite de néoformation.

b) Les calcaires (Figures II.3 B, C et D)

Ces calcaires forment trois niveaux : un niveau inférieur de calcaires relativement massifs, surmontés de marno-calcaires puis de calcaires dolomitiques d’âge cambrien (Cahen, 1977 ; Carvalho, 1984). Le niveau de base apparait dans la zone de Quitexe comme formé de calcaires de couleur gris clair à gris sombre relativement puissants, avec des intercalations noires riches en matières organiques, l’ensemble étant plissé selon des axes N120 à 140. Le passage au second niveau marno-calcaire est marqué par une alternance de calcaires et de schistes argileux dont la puissance augmente au fur à mesure que l’on s’élève dans la série. Les calcaires-dolomitiques du sommet de cette séquence affleurent dans la carrière de la commune de Songo. Ce sont des calcaires blancs compétents et très fracturés. La position stratigraphique de ce calcaire dolomitique par rapport à la série des marno-calcaires est imprécise en raison du manque de continuité des affleurements.

c) Les grés-quartzeux (Figure II.3E)

Ce groupe de roches affleure entre Songo (carrière) et Ambuila et est discordant sur les séries précédentes. La séquence comprend principalement des grès-quartzeux qui reposent sur un niveau peu épais de schistes argileux. Dans le paysage, les grès-quartzeux (âge cambrien probable) forment les sommets alors que les schistes argileux de base forment le fond des vallées. Ce sont des grès-quartzeux blancs moins compétents et avec de nombreuses paillettes de micas détritiques. La position stratigraphique de ces grès-quartzeux par rapport aux schistes argileux est imprécise en raison du manque d’affleurements et de la rareté des contacts. Toutefois, il semble que l’on évolue progressivement des schisteux argileux aux grès-quartzites, en passant par des grès fins et schistes gréseux (Schermerhorn et al., 1964 ; Carvalho, 1982).

Fig. II.3 : Log synthétique et lithostratigraphie du domaine externe. A) Pélites, B) calcaires, C) marno-calcaires, D) dolomites et E) grés quartzeux. Illustration de quelques faciès caractéris-tiques. Les âges sont attribués d’après: Carvalho et al., 2000 et Tack et al., 2001.

II.3.A2. Structures

Les principales structures observées dans ce domaine sont de grands plis isopaques dans les calcaires et schistes pélitiques, accompagnées d’une schistosité de flux dans les schistes. Nos observations restent limitées à quelques affleurements, en particulier à proximité du contact entre domaines interne et externe.

a) Les plis

Les plis (P1), à faible rayon de courbure et à plan axial souvent incliné au SW. Ces plis sont métriques, hectométriques à kilométriques, et s’accompagnent du développement d’une schistosité bien marquée dans les niveaux pélitiques, parallèlement à la stratification. Lorsqu’on se rapproche du contact avec le domaine interne, les plis deviennent dissymétriques (Figure II.4A), le flanc inverse est plus raide que le flanc normal et ils sont déversés au NE.

Figure II. 4: (A-A’) : Calcaire avec des plis déversés à l’est et (B-B’) : Schiste avec de plis

déversés au NW.

b) La schistosité

Les plis (P1) sont accompagnés d’une schistosité (S1) qui est oblique au plan de

stratification (S_o) avec une direction N130 et un pendage moyen de 45° vers le SW. Le plan

c) La linéation d’allongement

Une linéation d’allongement (également minérale), peu marquée et contenue dans le plan de schistosité peut être localement observée près du contact. Elle plonge généralement à 20° au SW. Les grains détritiques sont déformés, étirés suivant une direction assez constante (N50 à N60) correspondant à la linéation d’allongement.

Sur le plan du métamorphisme, l’ensemble du domaine externe est affecté par un métamorphisme qui atteint la partie inférieure du faciès des schistes verts dans la zone du contact avec le domaine allochtone.

- Faciès anchizonal : il se développe à l’Est dans les calcaires qui sont affectés par un léger métamorphisme correspondant essentiellement à la cristallisation de la calcite microcristalline.

- Faciès schiste vert à albite - chlorite et micas blanc : Les pélites à proximité du contact développe un métamorphisme plus marqué souligné par la présence de micas blancs, de chlorite, d’albite et d’épidote. Les conditions P-T de ce métamorphisme n’ont pu être précisées au cours de cette étude. Des valeurs de 3-5 kbar et 300 - 400 °C nous paraissent des estimations raisonnables pour le pic de ce métamorphisme à proximité du contact..