The structure of the guinean continental margin: Implications for the connection between the central and the south atlantic oceans

Zusammenfassung

Ergebnisse eines unlängst auf offener See vor Guinea durchgeführten geologischen und geophysikalischen Forschungsprojekts wurden mit bereits bekannten Daten kombiniert, um eine vorläufige Stratigraphie und ein Strukturschema dieses kontinentalen Randes von West Afrika zu erstellen. Es lassen sich drei Sektoren unterscheiden:

Ein (nord)westlicher Sektor, der ein ausgedehntes, tief abgesenktes Plateau umfaßt, das Rand-Plateau von Guinea. Scine Stratigraphie und Strukturen weisen Ähnlichkeiten mit denjenigen des Jurassischen Randes des zentralen Atlantiks auf.

Ein südlicher Sektor enthält eine Reihe von Sockelstrukturen, die sich entlang dem Hang aufreihen. Diese Strukturen stehen in Beziehung zu einer Bruchzone, die sich zudem durch magnetische und gravimetrische Anomalien auszeichnet.

Zwischen diesen beiden Regionen erstreckt sich eine Zone, die zerschnitten ist durch ein System von asymmetrischen Horst- und Graben-Strukturen, das nach SE hin schmaler wird.

Die generelle Struktur des Randes von Guinea resultiert aus zwei großen Phasen:

Während einer ersten Periode erstreckte sich der Rand am Südende des Jurassischen Zentral-Atlantiks und entwickelte sich wie andere vergleichbare Ränder.

In der zweiten Periode, die in der frühen Kreide begann, wurde der Rand durch die fortschreitende Öffnung des Äquatorial-Atlantiks reaktiviert.

Der Zentral-Atlantik und der Süd-Atlantik verbanden sich erst ab der mittleren Kreidezeit, wie das Ende der tektonischen Aktivität und die Diskontinuität der oberen Kreide anzeigen.

Abstract

The results of a recent geological-geophysical survey, conducted off Guinea, are combined with previous data to establish a preliminary stratigraphy and provide a structural sketch of this portion of the West African continental margin. Three sectors are distinguished:

• A northwestern portion of the margin comprises a wide and deeply submerged plateau — the Guinean Marginal Plateau underlain by a thick sedimentary sequence and facing westward toward the Gambia Abyssal Plain. Scismic stratigraphy and structures show clear analogies to the Jurassic margins of the central Atlantic. Including the presence of a Cretaceous paleoslope covered by Cenozoic deposits.

• A southern area of the margin comprises a series of aligned (W-E trending), acoustic basement features extending along the slope and bounding the Guinean Plateau to the south. These features, basement ridges and volcanic piles are related to a fracture zone system also documented by magnetic anomalies and gravity data. The bordering deep Sierra Leone abyssal plain, also dissected by E-W-trending oceanic fracture zones, contains a sedimentary cover apparently not older than middle Cretaceous.

• Between both sectors and between two NW-SE trending scarps lies an intermediate area. The seismic profiles show that here, the margin is dissected by faults creating a series of asymmetric horst and graben features progressively narrowing towards the S-E and covered by untectonized (but partly eroded) Upper Cretaceous to Cenozoic sediments.

The overall structure of the Guinean Margin is interpreted as the result of two major events. During a first phase the margin was created at the southern extremity of the central Jurassic Atlantic and developed like other comparable margins. During a s econd phase (beginning in Early Cretaceous times) the margin was progressively submitted to the opening of the equatorial South Atlantic. This process gave rise to the margin of the southern Guinean plateau (locally injected by volcanics) and generated the tectonic features of the intermediate zone.

This protion may thus represent a part of the rifted Jurassic margin discordantly dissected by the oblique opening of the south Atlantic in the area.

The oceanic crust of the central and south Atlantic were definitively connected only during Late Albian times as indicated by the end of the tectonic activity and the early Upper Cretaceous unconformity.

Résumé

Nous présentons et discutons les résultats d'une campagne de géologie et géophysique marines conduite en 1983 au large de la Guinée.

Trois secteurs structuraux sont différenciés:

• la marge nord-occidentale de la Guinée appartient de toute évidence au domaine de l'Atlantique central, d'âge jurassique.

• la marge méridionale du plateau marginal de Guinée offre une série de reliefs de socle et d'édifices volcaniques, d'alignements général est-ouest. Elle correspond à une marge de type transformant.

• entre ces deux secteurs s'étend une région complexe, découpée au cours du Crétacé inférieur par un ensemble d'accidents distensifs. Cette tectonique est scéllée par les dépôts post-cénomaniens.

Nous expliquons la structure globale de la région par la succession de deux épisodes majeurs:

• création de la marge guinéenne en relation avec le rifting et l'ouverture de l'Atlantique central au cours du jurassique.

• réactivation tectonique de la région et en particulier du secteur méridional de la marge par l'ouverture transformante de l'Océan Atlantique sud au cours du Crétacé inférieur. La marge de Guinée et son équivalent, la région du Démerara (au Nord du Brésil) ne se séparèrent définitivement qu'au cours de l'AIbien. C'est à partir de cette époque que les deux océans atlantiques, central et sud, d'âges différents, entrèrent en connection.

--Краткое содержние

Сделана попытка уста новить стратиграфию и схему структур материково го края западной Афри ки, обобщив новейшие и уж е имеющиеся данные геологических и геофизических иссл едований в открытом океане у берегов Гвин еи. При этом установил и три различных района:

• 1) Северозападный райо н, охватывающий обшир ное глубоководное плато краевое плато Гвинеи. Его стратиграфия и ст руктурное строение о чень сходны с таковыми юрс кого края центрально й части Атлантического океа на.

• 2) Южный район содержит ряд цокольных структ ур вдоль материкового с клона. Эти структуры с вязаны с зоной разрывов, в кот орых наблюдают магни тные и гравиметрические а номалии.

• 3) Между обоими этими ра йонами простирается зона, рассеченная сис темой асиметрически х структур горстов и грабенов; су жение этих структурн ых единиц происходит в ю говосточном направл ении. Образование этих стр уктурных единиц на ма териковом крае Гвинеи происход ило, вероятно, в две фаз:

Во время первой фазы э тот край простирался в юрском периоде до центральн ой части Атлантики и претерпевал такое же развитие, как и другие краевые зоны.

Во второй фазе, происх одившей в раннем меле, этот материковый кра й реактивировался в р езультате постепенного открыт ия экваториальной ча сти Атлантического океа на.

Как установлено по не согласию с породами в ерхнего мела, центральная и юж ная части атлантики оказались соединены ми в среднем меле.