Sédimentologie et isotopes (carbone, oxygène) des carbonates précambriens du Gabon : apport au mode de fonctionnement des bassins néo- et paléoprotérozoïques
Résumé
Plusieurs séries carbonatées ont été échantillonnées dans le Néoprotérozoïque du bassin de la Nyanga (flancs Est et Ouest, incluant les 'cap carbonates' sus-jacents à la diamictite 'Marinoan'[?±636Ma]) et dans le Paléoprotérozoïque (Francevillien) des bassins de Lastourville et de Franceville au SE du Gabon dans le cadre du projet SYSMIN-Gabon financé par l'UE. Il s'agit principalement de dolomies semi-évaporitiques formées à partir de tapis cyanobactériens (bindstones) dans les milieux subtidaux supérieurs et supratidaux. Un dolomicropar homogène constitue la principale phase diagénétique effaçant progressivement ou totalement les bindstones laminaires. Il est associé à la précipitation de sulfates et chlorures à l'origine de microstructures entérolithiques, de slumps et de tepees. Les séries s'organisent en 'cycles plurimétriques diagénétiques' dont le sommet est parfois (série néoprotérozoïque) envahi par des Fungi imperfecti. Une centaine d'analyses isotopiques ont été réalisées sur ce matériel. La signature isotopique de l'eau de mer néoprotéozoïque est conservée aux deux flancs du bassin de la Nyanga suggérant un enfouissement faible à modéré. Des séquences d'évaporation de type sebkha sont mises en évidence dans la partie supérieure du Sous-groupe du Schisto-Calcaire. Les meilleurs indicateurs marins (niveaux oolithiques) présentent une signature isotopique marine franche. Les analyses des compositions isotopiques du carbone, et surtout de l'oxygène des 'cap carbonates' permettent de proposer un modèle de déglaciation de la 'diamictite' mettant en jeu l'action des eaux météoriques sur les carbonates post-glaciaires et les biohermes diagénétiques associés. Les contours de la plate-forme semi-évaporitique se précisent vers le nord du bassin avec les premiers stades de pédogenèse en direction du socle archéen. Un gradient proximal (vers le socle) - distal (plate-forme interne à ?externe) est ainsi mis en évidence à partir de la distribution de la diamictite sous-jacente au Schisto-Calcaire et des carbonates sommitaux ('Nsc3'). Un important pic positif de carbone 13 est mis en évidence dans les dolomies du Francevillien de Lastourville qui devaient occuper un haut-fond dont le démantèlement alimentait les brèches et conglomérats du Francevillien B du bassin de Franceville. Les blocs dolomitiques remaniés dans ces brèches ont en effet la même signature isotopique que les dolomies de Lastourville. Les dolomies " autochtones " du bassin de Franceville, qu'elles soient situées dans le Francevillien B ou C présentent une signature marine normale du carbone 13 et sont donc postérieures au pic, donc post 2,1 Ga. Les conséquences cartographiques sont importantes (corrélations, diachronisme des jaspes et des dolomies -'FC'-). L'importance de l'anomalie du carbone 13 (également connue à l'échelle mondiale) implique des bassins fortement subsidents dans un cadre d'une extension intracontinentale. L'analyse de terrain a également montré que les dolomies de Lastourville et Franceville (site de Lékabi) ont subi d'importantes déformations 'halocinétiques' synsédimentaires ou diagénétiques précoces. Les carbonates du Précambrien du Gabon ont ainsi enregistré une information touchant à la fois aux événements mondiaux (déglaciation néoprotérozoïque, pic de carbone 13 au paléoprotérozoïque lié à une forte biomasse cyanobactérienne), et régionaux (paléogéographie, enfouissement, séquences d'évaporation). Ces carbonates sont donc fort utiles à une analyse intégrée de ces bassins.