[ Caractérisation pétro-structurale du terrane panafricain de Tchilit dans le secteur de Gofat-Tafadek (Massif de l’Aïr, Nord Niger) ]
Volume 46, Issue 1, July 2025, Pages 46–72
Salissou Abdoul Ganiou Amadou1, Hassan Ibrahim Maharou2, Sanda Chekaraou Mahamane Moustapha3, Mallam Mamane Hallarou4, Fozing Eric Martial5, and Moussa Konate6
1 Université Abdou Moumouni de Niamey, Faculté de Sciences et Techniques, Département de Géologie, Laboratoire de Géologie: Equipe Bassins et Géoressources, BP 10662, Niamey, Niger
2 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Laboratoire des Eaux Souterraines et Géoressources, Equipe Bassins et Géoressources, BP 10662 Niamey, Niger
3 Université Djibo Hamani, Faculté de l’Education, Département de didactique de discipline, Thaoua, Niger
4 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Laboratoire des Eaux Souterraines et Géoressources, Equipe Socle et Ressources Minérales, BP 10662 Niamey, Niger
5 Université de Dschang, Faculté des Sciences, Département des sciences de la Terre, Dschang, Cameroon
6 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Département de géologie, Laboratoire de géologie: Equipe Bassin et Géoressources, Niamey, Niger
Original language: French
Copyright © 2025 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This study focuses on the petro-structural characterization of the Pan-African terrane of Tchilit in the Gofat-Tafadek sector, within the Aïr Massif (Northern Niger). The Aïr Massif consists of metamorphic rocks intruded by granitoids. Previous works related to the petrographic characterization and structural analysis of the Pan-African terrains in this region are superficial and fragmentary. The general objective of this study is to analyze the petro-structural characteristics of the Pan-African formations. Specifically, the study aims to: (i) determine the petrographic characteristics of different facies, (ii) identify the deformation structures that have affected them, and (iii) establish a relative chronological relationship between the main deformation phases. To achieve these objectives, a methodological approach was implemented, incorporating petrographic analysis and structural measurements. The schistosity/foliation planes, fault planes, and fractures were analyzed using the Win-tensor and Stereonet programs. Petrographic analysis shows that in the Gofat-Tafadek sector, the Tchilit terrane consists of phyllites, chlorite schists, biotite quartzites, mica schists, muscovite quartzites, quartz schists, paragneiss, biotite orthogneiss, amphibolites, metarhyolites, meta-arkoses, two-mica granites, heterogeneous granites, and pegmatites. Structural analysis of the Tchilit terrane in the Gofat and Tafadek sectors reveals three deformation phases: D0, D1 and D2. The extensional deformation phase D0, characterized by a NNE-SSW extension direction (N20°), is evidenced by normal microfault mirrors observed in quartzites. The first deformation phase, D1 (Pan-African), is ductile to semi-ductile and comprises two episodes: D1a (ductile) and D1b (semi-ductile to brittle). The first ductile episode (D1a), related to Pan-African shortening, is characterized by an ENE-WSW shortening direction (N70° on average), while the second semi-ductile to brittle episode (D1b) is marked by an average shortening direction of NE-SW (N40°). The second deformation phase, D2, marked by a shortening direction of N10° (NNE-SSW), is late to post-Pan-African. It is characterized by the development of a fracture schistosity. The structural evolution over time of the shortening direction in the Tchilit terrane highlights a sinistral counterclockwise rotation, from the ENE-WSW direction (Phase D1) to the NNE-SSW direction (Phase D2). This indicates a deformation continuum during the Pan-African event, associated with the convergence between the West African Craton, the São Francisco Craton, the Congo Craton, and the Saharan Metacraton.
Author Keywords: Aïr Massif, Pan-African, petro-structural, Tchilit Terrane, Deformation.
Volume 46, Issue 1, July 2025, Pages 46–72
Salissou Abdoul Ganiou Amadou1, Hassan Ibrahim Maharou2, Sanda Chekaraou Mahamane Moustapha3, Mallam Mamane Hallarou4, Fozing Eric Martial5, and Moussa Konate6
1 Université Abdou Moumouni de Niamey, Faculté de Sciences et Techniques, Département de Géologie, Laboratoire de Géologie: Equipe Bassins et Géoressources, BP 10662, Niamey, Niger
2 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Laboratoire des Eaux Souterraines et Géoressources, Equipe Bassins et Géoressources, BP 10662 Niamey, Niger
3 Université Djibo Hamani, Faculté de l’Education, Département de didactique de discipline, Thaoua, Niger
4 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Laboratoire des Eaux Souterraines et Géoressources, Equipe Socle et Ressources Minérales, BP 10662 Niamey, Niger
5 Université de Dschang, Faculté des Sciences, Département des sciences de la Terre, Dschang, Cameroon
6 Université Abdou Moumouni, Faculté des Sciences et Techniques, Département de géologie, Laboratoire de géologie: Equipe Bassin et Géoressources, Niamey, Niger
Original language: French
Copyright © 2025 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
This study focuses on the petro-structural characterization of the Pan-African terrane of Tchilit in the Gofat-Tafadek sector, within the Aïr Massif (Northern Niger). The Aïr Massif consists of metamorphic rocks intruded by granitoids. Previous works related to the petrographic characterization and structural analysis of the Pan-African terrains in this region are superficial and fragmentary. The general objective of this study is to analyze the petro-structural characteristics of the Pan-African formations. Specifically, the study aims to: (i) determine the petrographic characteristics of different facies, (ii) identify the deformation structures that have affected them, and (iii) establish a relative chronological relationship between the main deformation phases. To achieve these objectives, a methodological approach was implemented, incorporating petrographic analysis and structural measurements. The schistosity/foliation planes, fault planes, and fractures were analyzed using the Win-tensor and Stereonet programs. Petrographic analysis shows that in the Gofat-Tafadek sector, the Tchilit terrane consists of phyllites, chlorite schists, biotite quartzites, mica schists, muscovite quartzites, quartz schists, paragneiss, biotite orthogneiss, amphibolites, metarhyolites, meta-arkoses, two-mica granites, heterogeneous granites, and pegmatites. Structural analysis of the Tchilit terrane in the Gofat and Tafadek sectors reveals three deformation phases: D0, D1 and D2. The extensional deformation phase D0, characterized by a NNE-SSW extension direction (N20°), is evidenced by normal microfault mirrors observed in quartzites. The first deformation phase, D1 (Pan-African), is ductile to semi-ductile and comprises two episodes: D1a (ductile) and D1b (semi-ductile to brittle). The first ductile episode (D1a), related to Pan-African shortening, is characterized by an ENE-WSW shortening direction (N70° on average), while the second semi-ductile to brittle episode (D1b) is marked by an average shortening direction of NE-SW (N40°). The second deformation phase, D2, marked by a shortening direction of N10° (NNE-SSW), is late to post-Pan-African. It is characterized by the development of a fracture schistosity. The structural evolution over time of the shortening direction in the Tchilit terrane highlights a sinistral counterclockwise rotation, from the ENE-WSW direction (Phase D1) to the NNE-SSW direction (Phase D2). This indicates a deformation continuum during the Pan-African event, associated with the convergence between the West African Craton, the São Francisco Craton, the Congo Craton, and the Saharan Metacraton.
Author Keywords: Aïr Massif, Pan-African, petro-structural, Tchilit Terrane, Deformation.
Abstract: (french)
La présente étude porte sur la caractérisation pétro-structurale du terrane panafricain de Tchilit du secteur de Gofat-Tafadek, dans le massif de l’Aïr (Nord Niger). Le massif de l’Aïr est constitué de roches métamorphiques recoupées par des granitoïdes. Les travaux antérieurs relatifs à la caractérisation pétrographique et à l’analyse structurale des terrains panafricains de ce secteur sont superficiels et fragmentaires. L’objectif général de cette étude vise à analyser les caractéristiques pétro-structurales des formations panafricaines. Spécifiquement, il d’agit de: (i) déterminer les caractéristiques pétrographiques de différents faciès, (ii) identifier les structures de déformations qui les ont affectés et (iii) établir une relation chronologique relative entre les principales phases de déformation. Pour atteindre ces objectifs, une approche méthodologique a été mise en œuvre, intégrant des analyses pétrographiques et des mesures structurales. Les plans de schistosité/foliation, de plans de failles et fractures ont été traités à l’aide des programmes Win-tensor et Stéreonet. L’analyse pétrographique montre que dans le secteur de Gofat-Tafadek, le terrane de Tchilit est constitué de phyllades, de chloritoschistes, de biotitites à quartz, de micaschistes, de quartzites à muscovite, de quartzoschistes, de paragneiss, d’orthogneiss à biotite, d’amphibolites, de métarhyolites, de méta-arkoses, de granites à deux micas, de granites hétérogranulaires et de pegmatites. L’analyse structurale du terrane de Tchilit du secteur de Gofat et de Tafadek met en évidence trois phases de déformation D0, D1 et D2. La phase de déformation extensive D0, caractérisée par une direction d’extension NNE-SSW (N20°), est matérialisée par des miroirs de microfailles normales observés dans les quartzites. La première phase de déformation D1 (panafricaine), ductile à semi-ductile, comprend deux épisodes: D1a (ductile) et D1b (semi-ductile à cassant). Le premier épisode ductile (D1a), de raccourcissement panafricain, est caractérisé par une direction de raccourcissement ENE-WSW (N70° en moyenne), tandis que le second épisode semi-ductile à cassant (D1b) est marqué par une direction moyenne de raccourcissement NE-SW (N40°). La deuxième phase de déformation D2, marquée par une direction raccourcissement N10° (NNE-SSW), est tardi à post-panafricaine. Elle est marquée par le développement d’une schistosité de fracture. L’évolution structurale dans le temps de la direction de raccourcissement dans le terrane de Tchilit met en évidence une rotation antihoraire senestre, de la direction ENE-WSW (Phase D1) à la direction NNE-SSW (Phase D2). Celle-ci traduit un continuum de déformation pendant l’événement panafricain, en liaison avec la convergence entre le Carton Ouest Africain, le Craton de São Franscisco, le Craton du Congo et le Métacraton Saharien.
Author Keywords: Massif de l’Aïr, Panafricain, pétro-structurale, Terrane de Tchilit, Déformation.
How to Cite this Article
Salissou Abdoul Ganiou Amadou, Hassan Ibrahim Maharou, Sanda Chekaraou Mahamane Moustapha, Mallam Mamane Hallarou, Fozing Eric Martial, and Moussa Konate, “Petro-structural Characterization of the Pan-African Terrane of Tchilit in the Gofat-Tafadek Area (Aïr Massif, Northern Niger),” International Journal of Innovation and Applied Studies, vol. 46, no. 1, pp. 46–72, July 2025.
