# Pétrographie et géochimie des leucogranites de la région de Sassandra (Domaine Baoulé-Mossi au sud-ouest de la Côte d'Ivoire)

Clovis Blanchard Gballou, PhD

Alain Nicaise Kouamelan, Enseignant-Chercheur

N'Guéssan Nestor Houssou, Enseignant-Chercheur

Joseph Koffi Brou, Enseignant-Chercheur

UFR Sciences de la Terre et des Ressources Minières

Laboratoires Géologie, Ressources Minières et Energétiques

Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan, Côte d'Ivoire

Doi:10.19044/esj.2024.v20n15p250

Submitted: 27 March 2024

Accepted: 14 May 2024

Published: 31 May 2024

Copyright 2024 Author(s)

Under Creative Commons CC-BY 4.0

OPEN ACCESS

## Cite As:

Gballou C.B., Kouamelan, A.N., Houssou N.N. & Brou J.K. (2024). *Pétrographie et géochimie des leucogranites de la région de Sassandra (Domaine Baoulé-Mossi au sud-ouest de la Côte d'Ivoire)*. *European Scientific Journal*, ESJ, 20 (15), 250.

https://doi.org/10.19044/esj.2024.v20n15p250

## Résumé

La zone d'étude se trouve dans la région de Sassandra au sud-ouest de la Côte d'Ivoire à l'extrême-est de la zone dite SASCA. Dans l'objectif d'apprécier les manifestations des événements ultimes éburnéens dans le sud-ouest de la Côte d'Ivoire, nous nous intéressons à la pétrographie et à la géochimie des leucogranites associés particulièrement aux bordures de la granodiorite de Sassandra. Au niveau pétrographique, on distingue deux types de leucogranites : il s'agit de syénogranites à deux micas, riches en feldspath potassiques à texture grenue moyenne ou pegmatitiques qui s'observent aussi bien à l'est qu'à l'ouest du massif et de leuco-monzogranites à biotite ± muscovite, à texture grenue fine à grossière identifiés uniquement à l'ouest. L'analyse des éléments majeurs révèle que toutes ces roches sont calco-alcalines. Les syénogranites montrent pratiquement les mêmes caractéristiques que les granites à deux micas antérieurement étudiés dans la zone SASCA. Ils sont alcali-calciques, ferriques et faiblement à fortement peralumineux, avec une affinité essentiellement granitique et ont une origine tonalitique et sédimentaire. Les leuco-monzogranites sont moins ferriques,
calciques à calco-alcalins et faiblement peralumineux. Ils présentent une affinité trondhjémitique et proviendraient de la fusion de roches mafiques faiblement potassiques. Le magmatisme leucogranitique dans la zone SASCA aurait eu lieu au cours d'une période orogénique syn à post collisionnelle où processus de recyclages crustaux et processus juvéniles auraient opéré concomitamment.

**Mots-clés:** Leuco-monzogranite, syénogranite, lithogéochimie, SASCA, domaine Baoulé-Mossi

# Petrography and Geochemistry of Leucogranites in the Sassandra Region. (Baoulé-Mossi Domain in the South-West of Côte d'Ivoire)

Clovis Blanchard Gballou, PhD

Alain Nicaise Kouamelan, Enseignant-Chercheur

N'Guéssan Nestor Houssou, Enseignant-Chercheur

Joseph Koffi Brou, Enseignant-Chercheur

UFR Sciences de la Terre et des Ressources Minières

Laboratoires Géologie, Ressources Minières et Energétiques

Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan, Côte d'Ivoire

## Abstract

The study area is situated in the Sassandra region of southwestern Côte d'Ivoire, namely in the far eastern part of the SASCA zone. In order to assess the effects of the ultimate Eburnean events in southwestern Côte d'Ivoire, we are focusing on the petrography and geochemistry of the leucogranites that are specifically connected with the edges of the granodioritic massif of Sassandra. From a petrographic perspective, there are two distinct types of leucogranite: two-mica syenogranites, which are abundant in potassic feldspar and have a medium-grained or pegmatitic texture, found in both the eastern and western parts of the massif; and biotite-±-muscovite leucomonzogranites, which have a fine to coarse-grained texture and are exclusively found in the western region. Examination of major elements analysis reveals that all of these rocks are calc-alkaline. The syenogranites have nearly identical attributes to the two-mica granites that were previously examined in the SASCA zone. The rocks are alkali-calcic, ferroan, and exhibit varying degrees of peraluminous character. They mostly display a granitic composition, originating from tonalitic and sedimentary sources. Leucomonzogranites are less ferroan, calcic to calc-alkaline and weakly peraluminous. They have trondhjemitic affinity
and are believed to have originated from melting of weakly potassic mafic rocks. Leucogranitic magmatism in the SASCA zone would have occurred in a syn- to post-collisional period where crustal recycling processes and juvenile processes would have operated concomitantly.

**Keywords:** Leuco-monzogranite, syenogranite, lithogeochemistry, SASCA, Baoulé-Mossi domain

**Introduction**

Le socle birimien est composé de ceintures de roches vertes au sein desquelles apparaissent de nombreuses intrusions de granitoïdes. Les granitoïdes birimiens sont très diversifiés et ont constitué depuis plus de cinq décennies le centre d'intérêt de nombreuses études géologiques dans le domaine Baoulé-Mossi (Figure 1) du craton ouest africain (Casanova, 1973 ; Yobou, 1993 ; Ouattara, 1998 ; Doumbia et al., 1998 ; Naba et al., 2004 ; Ilboudo et al., 2013 ; Kouassi et al., 2018 ; Dago et al., 2019 ; Brou et al., 2021). Des études plus récentes ont permis de distinguer deux générations de granitoïdes en fonction de leurs âges et de leur composition chimique (Hirdes et al., 1996 ; Doumbia et al., 1998). La première génération de granitoïdes est représentée par des formations ayant une affinité de Tonalite-Trondhjémite-Granodiorite (TTG) et la deuxième génération comprenant deux sous-groupes selon Doumbia et al. (1998) : i) le sous-groupe des granites calco-alcalins potassiques et des granites peralumineux ; ii) le sous-groupe des granitoïdes alcalins. Les études sur les granites peralumineux et alcalins ont montré pour la plupart qu'il s'agissait pour l'essentiel de leucogranites affleurant en de petits corps lentiformes ou de réseaux filoniens dont l'âge de formation oscillerait entre 2000 et 1850 Ma (méthode Rb/Sr) voire jusqu'à 2080 Ma en systématique U/Pb sur zircon (Kone et al., 1988 ; Toure et al., 2009). Ce sont donc dans l'ensemble, des formations rapportées comme tardi- à post-orogéniques (Morel et Alinat, 1993 ; Toure et al., 2009 ; Traore et al., 2023). Si certains plutons leucogranitiques de Côte d'Ivoire (Ayamé, Ninakri, Troquoi, Okrouyo...) sont bien connus pour avoir été étudié, ceux de la région de Sassandra (Figure 2), dans le sud-ouest de la Côte d'Ivoire, restent encore inexplorés et pourtant les granitoïdes sont réputés pour leur qualité en tant que de bons indicateurs géodynamiques (Pupin, 1988).

Dans cet article, nous présentons les caractéristiques pétrographiques et géochimiques des leucogranites de la région de Sassandra au sud-ouest de la zone de Côte d'Ivoire à l'extrême-est de la zone SASCA (Papon, 1973) dans le domaine Baoulé-Mossi (Figure 1) du craton ouest-africain. Du fait du caractère post-orogénique qui leurs a été trouvé, l'étude des leucogranites birimiens permettrait de contraindre non seulement leur contexte de mise en place mais aussi de mettre en évidence certaines particularités des évènements
fini-éburnéens dans cette région de la Côte d'Ivoire qui manque cruellement
d'informations géologiques inédites.

<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>**Figure 1 :** Carte géologique de la dorsale de Man avec la zone d'intérêt (Milési et al., 2004 ; Thiéblemont et al., 2016a, 2016b)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>**Figure 2 :** Carte géologique de la zone d'étude extraite de la carte géologique de la Côte d'Ivoire et de SASCA (Tagini, 1972). Indif : indifférenciés</figcaption></figure>

## Contexte géologique

La géologie du SW de la Côte-d'Ivoire a été révélée depuis la mission SASCA (de Sassandra-Cavally le nom des deux fleuves qui bordent la zone à l'est et à l'ouest). Cette zone a été délimitée géographiquement et décrite lors de la mission SASCA dont un rapport synthétique : « Géologie et minéralisations du Sud-ouest de la Côte-d'Ivoire. » a été rédigé par Papon (1973). SASCA donc désigne l'ensemble des formations géologiques du sud-ouest de la Côte d'Ivoire. Les travaux de Kouamelan (1996) et Kouamelan et
al. (1997) ont mis en exergue des reliques achéennes au sein du Birimien avec la plus vieille roche de Côte d'Ivoire datée à 3,15 et 3,2 Ga (Kouamelan, 1996 ; Kouamelan et al., 1997). Ces auteurs ont défini l'existence d'une zone de transition géographique entre le domaine archéen et le domaine birimien. À ces vielles formations sont associées des formations plus jeunes datée entre 2090 et 2070 Ma qui affleurent en intrusion dans les migmatites et formations granitoïdiques du domaine SASCA. Elles constitueraient les dernières manifestations paléoprotérozoïques de cette zone (Koffi et al. 2022). Dans la région de Sassandra, les leucogranites sont associés au massif plutonique de Sassandra de composition globale granodioritique (Tagini, 1971 ; Papon, 1973 ; Kouamelan, 1996 ; Kouamelan et al., 1997 ; Figure 2).

## Méthodes

L'étude des leucogranites de la région de Sassandra a été réalisée à partir de deux approches méthodologiques : une approche pétrographique (Figure 3) et une géochimique (éléments majeurs). L'analyse pétrographique a comporté deux volets à savoir une analyse macroscopique réalisée in-situ sur affleurements et échantillons et une analyse microscopique en lumière transmise effectuée au laboratoire de Géologie, Ressources Minérales et Énergétiques (LGRME) de l'Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan (Côte d'Ivoire). Le microscope utilisé est de marque Optica B-150 muni de trois objectifs avec un grossissement x5, x20 et x40 et d'une assistance par ordinateur pour les prises de microphotographies. Ces données pétrographiques ont été affinées par les données géochimiques (Tableau 1).

En effet, la nomenclature des différentes formations étudiées a été réalisée en calculant les paramètres CIPW (Cross Idding, Person et Washington) ; (Cross et al., 1902) des roches (Tableau 2) et en reportant les valeurs normatives de quartz (Q), feldspaths alcalins (Or+Ab) et anorthite (An) dans le diagramme 2*Q-(Or + Ab)-4*An (Enrique, 2018) ; (Figure 3). Nous avons utilisé les compositions chimiques en éléments majeurs de 3 échantillons de granites à deux micas (HH/63/66, BY/63/3028 et JPC/65/18) issus des travaux de Papon (1973) et la composition en éléments majeurs sur roche totale de 7 nouveaux échantillons de leucogranites à titre comparatif. Les éléments majeurs ont été dosés par Fluorescence de Rayons X (XRF) l'aide d'un appareil XRF-1500 selon la méthode analytique XF700 (Skursch et al., 2020) et (Digbeu et al., 2022). Ces nouvelles analyses ont été réalisées au laboratoire d'analyse minérale du Bureau Véritas Commodities Canada, Ltd. Le traitement des données et la construction des diagrammes ont été réalisés à l'aide des logiciels Microsoft Excel et GCDKits 6.0 in R 3.6.0 (Janoušek et al., 2006). La composition chimique et les paramètres CIPW des différents échantillons sont respectivement répertoriés dans les tableaux 1 et 2.
# Résultats

## Données pétrographiques

### Leuco-monzogranites

Les leuco-monzogranites (SP 29 et SP 25A) affleurent sous formes de dalles dans la branche sud-ouest du massif granodioritique de Sassandra et sur le littoral à 7 km environ à l'ouest de la ville de Sassandra (SP 13). Deux faciès y ont été identifiés. Un faciès de couleur blanchâtre à texture grenue fine, un autre rosâtre à texture grossière (Figure 3a) à sub-pegmatitique homogène montrant des cristaux millimétriques à pluri-centimétriques (Figure 3a). Elles sont riches en filons pegmatitiques orientés diversement. En lame mince, la paragénèse est généralement dominée par le plagioclase et/ou le quartz accompagnés de grands cristaux de microcline à surface limpide. La biotite aussi est très représentée avec des sections subautomorphes orientées ou anastomosées avec de l'épidote, de la muscovite subordonnée, plagioclase, quartz (Figure 3b) et parfois du sphène. Cette minéralogie est typique des monzogranites (Figure 3). Le terme le mieux approprié à ces derniers est « Leuco-monzogranites ». Ce sont des roches parfois très fracturées si bien que l'ensemble des cristaux est affecté par de nombreuses cassures orientées diversement.

### Syénogranites

Ces roches ont été observées à l'est et à l'ouest de la zone sur les bordures du massif plutonique de Sassandra. Pour tenir compte des distinctions liées à leur disposition de terrain, nous les avons scindés en deux groupes : les syénogranites de la bordure ouest et les syénogranites de la bordure est.

<table><caption>Tableau 1 : Composition en éléments majeurs des leucogranites de Sassandra</caption><thead><tr><th rowspan="2">Localité</th><th rowspan="2">Pauli-plage</th><th rowspan="2">Sahoua</th><th rowspan="2">Lobakuya</th><th colspan="4">Syénogranites</th><th colspan="3">Granite à 2 micas (Papon, 1973)</th></tr><tr><th>Bolakuya</th><th>Lobakuya</th><th>Gobroko</th><th>Badjéboué</th><th>Riv. Lélé</th><th>Inagbéhio</th><th>Bahourio</th></tr></thead><tbody><tr><th colspan="10">Type de roches</th></tr><tr><th colspan="10">Leuco-monzogranites</th></tr><tr><th>SP 13</th><td>73,9</td><td>76,7</td><td>71,5</td><td>70,2</td><td>72,6</td><td>73,5</td><td>75,6</td><td>71,55</td><td>67,88</td><td>73,23</td></tr><tr><th>SP 25A</th><td>14,1</td><td>12,6</td><td>14,3</td><td>15,8</td><td>15,3</td><td>13,7</td><td>13,5</td><td>14,33</td><td>14,45</td><td>15,42</td></tr><tr><th>SP 29</th><td>2,09</td><td>1,89</td><td>3,09</td><td>2,49</td><td>1,98</td><td>2,28</td><td>1,13</td><td>1,43</td><td>0,86</td><td>0,16</td></tr><tr><th>SAS 06</th><td>0,03</td><td>0,02</td><td>0,05</td><td>0,03</td><td>0,03</td><td>0,04</td><td>0,02</td><td></td><td>0,02</td><td>0,01</td></tr><tr><th>SAS 07</th><td>0,34</td><td>0,29</td><td>0,6</td><td>0,61</td><td>0,34</td><td>0,25</td><td>0,06</td><td>0,44</td><td>0,66</td><td>0,24</td></tr><tr><th>SAS 14</th><td>2,07</td><td>1,65</td><td>2,4</td><td>1,12</td><td>1,33</td><td>0,9</td><td>0,76</td><td>1,79</td><td>2,43</td><td>1,06</td></tr><tr><th>SAS 15</th><td>5,02</td><td>4,37</td><td>4,49</td><td>4,07</td><td>4,93</td><td>3,31</td><td>4,01</td><td>2,9</td><td>4,3</td><td>3,85</td></tr><tr><th>HH/63/66</th><td>1,64</td><td>1,75</td><td>2,22</td><td>4,5</td><td>2,77</td><td>5,39</td><td>4,68</td><td>5,9</td><td>4,9</td><td>4,4</td></tr><tr><th>BY/63/3028</th><td>0,16</td><td>0,2</td><td>0,28</td><td>0,25</td><td>0,13</td><td>0,13</td><td>0,06</td><td>0,31</td><td>0,83</td><td></td></tr><tr><th>JPC/65/18</th><td>0,04</td><td>0,03</td><td>0,07</td><td>0,13</td><td>0,16</td><td>0,03</td><td></td><td>0,04</td><td>0,15</td><td>0,04</td></tr><tr><th></th><td>0,05</td><td>0,23</td><td>0,15</td><td>0,63</td><td>0,15</td><td>0,13</td><td>-0,14</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><th>Total</th><td>99,44</td><td>99,73</td><td>99,15</td><td>99,83</td><td>99,72</td><td>99,66</td><td>99,68</td><td>98,69</td><td>96,48</td><td>98,41</td></tr><tr><th>Mg#</th><td>15,31</td><td>14,57</td><td>17,75</td><td>21,40</td><td>16,03</td><td>10,86</td><td>5,57</td><td>25,48</td><td>46,03</td><td>62,50</td></tr><tr><th>Na2O+K2O</th><td>6,66</td><td>6,12</td><td>6,71</td><td>8,57</td><td>7,70</td><td>8,70</td><td>8,69</td><td>8,80</td><td>9,20</td><td>8,25</td></tr><tr><th>K2O/Na2O</th><td>0,33</td><td>0,40</td><td>0,49</td><td>1,11</td><td>0,56</td><td>1,63</td><td>1,17</td><td>2,03</td><td>1,14</td><td>1,14</td></tr><tr><th>A/CNK</th><td>1,02</td><td>1,04</td><td>1,01</td><td>1,16</td><td>1,13</td><td>1,06</td><td>1,03</td><td>0,99</td><td>0,86</td><td>1,18</td></tr></tbody></table>

Riv. : rivière

<caption>Tableau 2 : Paramètres CIPW des leucogranites de Sassandra</caption>
<table><thead><tr><th>Localité</th><th>Pauli-plage</th><th>Sahoua</th><th>Lobakuya</th><th>Bolakuya</th><th>Lobakuya</th><th>Gobroko</th><th>Badjéboué</th><th>Riv. Lélé</th><th>Inagbéhio</th><th>Bahourio</th></tr><tr><th>Type de roches</th><th colspan="4">Leuco-monzogranites</th><th colspan="3">Syénogranites</th><th colspan="3">Granite à 2 micas (Papon, 1973)</th></tr><tr><th></th><th>SP 13</th><th>SP 25A</th><th>SP 29</th><th>SAS 06</th><th>SAS 07</th><th>SAS 14</th><th>SAS 15</th><th>HH/63/66</th><th>BY/63/3028</th><th>JPC/65/18</th></tr></thead><tbody><tr><td>Quartz</td><td>33,60</td><td>40,71</td><td>31,06</td><td>26,37</td><td>30,43</td><td>31,41</td><td>32,65</td><td>27,73</td><td>19,53</td><td>31,49</td></tr><tr><td>Corindon</td><td>0,40</td><td>0,59</td><td>0,31</td><td>2,51</td><td>2,16</td><td>0,86</td><td>0,46</td><td>0,01</td><td>0,00</td><td>2,49</td></tr><tr><td>Orthose</td><td>9,69</td><td>10,34</td><td>13,12</td><td>26,59</td><td>16,37</td><td>31,85</td><td>27,66</td><td>34,87</td><td>28,96</td><td>26,00</td></tr><tr><td>Albite</td><td>42,48</td><td>36,98</td><td>37,99</td><td>34,44</td><td>41,72</td><td>28,01</td><td>33,93</td><td>24,54</td><td>36,39</td><td>32,58</td></tr><tr><td>Anorthite</td><td>10,01</td><td>7,99</td><td>11,45</td><td>4,71</td><td>5,55</td><td>4,27</td><td>3,77</td><td>8,62</td><td>5,65</td><td>5,00</td></tr><tr><td>Diopside</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>2,03</td><td>0,00</td></tr><tr><td>Hypersthène</td><td>0,85</td><td>0,72</td><td>1,50</td><td>1,52</td><td>0,85</td><td>0,62</td><td>0,15</td><td>1,10</td><td>0,70</td><td>0,60</td></tr><tr><td>Magnétite</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,03</td></tr><tr><td>Ilménite</td><td>0,06</td><td>0,04</td><td>0,11</td><td>0,06</td><td>0,06</td><td>0,09</td><td>0,04</td><td>0,00</td><td>0,04</td><td>0,00</td></tr><tr><td>Hématite</td><td>2,09</td><td>1,89</td><td>3,09</td><td>2,49</td><td>1,98</td><td>2,28</td><td>1,13</td><td>1,43</td><td>0,86</td><td>0,14</td></tr><tr><td>Sphène</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>1,98</td><td>0,00</td></tr><tr><td>Rutile</td><td>0,13</td><td>0,18</td><td>0,22</td><td>0,22</td><td>0,10</td><td>0,09</td><td>0,04</td><td>0,31</td><td>0,00</td><td>0,00</td></tr><tr><td>Apatite</td><td>0,10</td><td>0,07</td><td>0,17</td><td>0,31</td><td>0,38</td><td>0,07</td><td>0,00</td><td>0,10</td><td>0,36</td><td>0,10</td></tr><tr><td>Total</td><td>99,40</td><td>99,51</td><td>99,01</td><td>99,22</td><td>99,59</td><td>99,54</td><td>99,83</td><td>98,70</td><td>96,50</td><td>98,42</td></tr><tr><td>IF =<br>100xOr/(Ab+An)</td><td>18,47</td><td>23,00</td><td>26,54</td><td>67,94</td><td>34,63</td><td>98,69</td><td>73,35</td><td>105,15</td><td>68,88</td><td>69,20</td></tr></tbody></table>

IF : indice feldspathique

## Syénogranites-ouest

Les syénogranites-ouest affleurent sur la bordure ouest de la zone vers la localité de Gabiadji et ses environs (Sahoua, Labakuya) où les échantillons SAS 06, SAS 07 ont été prélevés (Tableau I). Les affleurements se présentent généralement sous forme de petites dalles lentiformes de couleur rosâtre, à structure faiblement orientée, affectées par une schistosité pénétrative N060° (Figure 3c). En lame mince, la texture est grenue homogène et la composition minéralogique est généralement à quartz + plagioclase + biotite + muscovite + microcline. Le plagioclase est de grande taille et automorphe à subautomorphe avec des sections qui hébergent parfois des inclusions myrmékitiques, de biotite et de muscovite. Leur indice feldspathique reflète celui des syénogranites (IF > 35). La muscovite de ces syénogranites est parfois de grande taille et peut être primaire (Figure 3d) avec un clivage faiblement sinueux.

## Syénogranites-est

Ce sont des roches à structure équante qui affleurent sous forme de dômes. Certaines montrent une texture grenue cataclastique à grains de taille moyenne (Gobroko : SAS 14 ; Figure 2e) et une texture pegmatitique à méga-cristaux quartzo-feldspathiques (Gadjéboué, SAS 15). Ces roches sont de couleur rosâtre à blanchâtre et ont une composition minéralogique à quartz, plagioclase, microcline biotite ± muscovite avec généralement le quartz comme minérale prédominant. Le plagioclase se présente en sections
subautomorphes très craquelées, altérées en séricite et épidotes. Souvent anti-perthitique, le plagioclase coexiste avec les cristaux de microcline en proportion quasi-identique qui cristallisent souvent en grosses lattes subautomorphes limpides (Figure 2f). Dans le faciès à grains moyens, la biotite et la muscovite sont le plus souvent associées et en faible abondance. La biotite se présente en cristaux prismatiques de taille moyenne parfois étirés et altérés en épidotes, alors que la muscovite est de petite taille ou en feuillets très fins autours de la biotite contrairement à celle de la branche ouest de la zone.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 3** : Aspects Macroscopiques (a, c et e) et microscopiques en LPA (b, d et f) des leucogranites de Sassandra. Abréviations : plagioclase (Pl) ; quartz (Qtz) ; microcline (Mc) ; biotite (Bt) ; muscovite (Ms) ; épidote (Ep) ; myrmékite (Myr).</figcaption></figure>
Cette disposition montre que la muscovite est un minéral secondaire et se forme par altération de la biotite. Le faciès pegmatitique, en plus d'être pauvre en biotite, ne contient pas de muscovite.

Ces roches ont un indice feldspathique (IF = 100xOr/(An+Ab)) supérieur à 35 les rapprochant plus des Syénogranites (Figure 4).

## Géochimie des éléments majeurs

Les compositions en élément majeurs des roches étudiées sont retranscrites dans le tableau 1. Elles sont décrites comparativement au données anciennes (Papon, 1973 ; Figure 1).

Les analyses chimiques montrent que dans l'ensemble, les leucogranites sont riches en SiO₂ (70,2 – 76,7 %wt). Leurs teneurs en alcalins Na₂O + K₂O (6,12 – 8,7 %wt) sont nettement supérieures à celles en CaO (0,76 – 2,4 %wt) avec des rapports K₂O/Na₂O faibles à modérément élevés compris entre 0,33 et 1,63 (tableau 1). Ils sont tous calco-alcalins (Figure 5a). Toutefois, les leuco-monzogranites affichent un caractère faiblement potassique alors que les syénogranites sont fortement potassiques (Figure 5b). La teneur en Al₂O₃ varie de 12,6 à 15,8 %wt avec des rapports molaires Al₂O₃/ (CaO + Na₂O + K₂O) (A/CNK = 1,01 - 1,16) > 1. Ce qui leur vaut une place dans les champs des roches faiblement à fortement peralumineuses dans le diagramme A/CNK en fonction SiO₂ (Figure 5c). Pris isolément, les leuco-monzogranites et les syénogranites-est appartiennent au groupe des granites de type I et les syénogranites-ouest à celui des granites de type S de (Chappell et White, 2001). Individuellement, les syénogranites de l'est possèdent les Mg# (5,57 -10,86) les plus bas pendant que les leuco-monzogranites et les syénogranites ouest ont des Mg# (14,57 – 21,40) modérés avec les termes élevés (Mg# = 25,48 – 62,50) dans les granites à deux micas de Papon (1973). Dans le diagramme AFM de (Irvine et Baragar, 1971), l'ensemble des roches « sans distinction » se projettent dans le champs des roches calcoalcalines (Figure 5a) précisément dans le champs des roches moyennement à fortement potassiques (Peccerillo et Taylor, 1976) (Figure 5b).

Ces granitoïdes se répartissent dans les champs des roches calciques à celui des roches alcali-calciques du diagramme MALI (Figure 5e) et majoritairement dans celui des roches ferreuses (Figure 4d) dans le diagramme (FeOt/(FeOt + MgO)) en fonction de SiO₂ (Frost et al., 2001 ; Frost et Frost, 2008). Les granites à deux micas de Papon (1973) sont très riches en K avec un rapport K₂O/Na₂O élevé (1,14 – 2,03 > 1) et un Mg# (25,48 – 62,50). Ils sont identifiés dans le diagramme FeOt*(FeOt + MgO) en fonction de SiO₂ de Frost et al., (2001), (Figure 5d) comme des roches magnésiennes.

Un de ces échantillons (BY/63/3026) est métalumineux avec un A/CNK (0,86) < 1 (Figure 5c) et la teneur en SiO₂ [67,88 %wt] la moins élevée.
Etant donné que tous les échantillons ont des pourcentages normatifs en quartz > 10% (Tableau 1), ils ont été reportés dans le diagramme An-Ab-Or de O’connor (1965), (Figure 6a) où deux lignées de granitoïdes se dégagent. En effet, les leuco-monzogranites montrent une lignée trondjhémitique alors que tous les syénogranites (y compris les granites à deux micas de Papon, 1973) ont des affinités avec les granites. Dans le diagramme Al₂O₃/(FeOt/MgO) - 3*CaO - 5*K₂O/Na₂O de Laurent et al., (2014), (Figure 6b) qui permet de remonter à la source des roches granitiques, la plupart des leuco-monzogranites proviennent de la fusion de roches mafiques faiblement potassiques alors que les syénogranites et les granites à deux micas de Papon (1973) se répartissent de part et d'autre, dans le champ des roches issues de la fusion de tonalites et de métasédiments (Figure 6b).

Les diagrammes de type Harker (Figure 7) ont été réalisés pour suivre l'évolution magmatique des leucogranites de la région de Sassandra.

En général, les leucogranites montrent de fortes corrélations linéaires négatives entre SiO₂ et CaO, FeOt, MgO et Al₂O₃ (Figure 7d, 7e et 7f). Toutefois à partir de Al₂O₃, deux tendances se démarquent avec un groupe plus riche en Al₂O₃ constitué par les syénogranites de type S. Le second groupe est moins alumineux et montre une tendance courbe, convexe et négatif (Figure 7c). Il comprend les leuco-monzogranites, des syénogranites de type I et deux granites à deux micas de Papon (1973). Dans les termes de différenciation poussée (Na₂O et K₂O), les leuco-monzogranites se détachent des syénogranites de Type I (Figure 7a et 7b). Ils enregistrent une accumulation en Na₂O (Figure 7a) et un appauvrissement plus significatif en K₂O que les syénogranites de type I (Figure 7b).
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 4 :** Diagramme 2Q – (Or +Ab) – 4An (Enrique, 2018) des leucogranites de Sassandra</figcaption></figure>
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 5** : Diagrammes montrant les propriétés géochimiques clés des granitoïdes leucocrates déterminées à partir des éléments majeurs. a) AFM (Irvine et Baragar, 1971) ; b) : diagramme SiO2 = f(K2O) (Peccerillo et Taylor, 1976) ; c) : Diagramme A/NK = f(ASI) (Chappell et White, 2001) modifié selon Shand (1943) ; d) Diagramme FeOt/(FeOt + MgO) et e) MALI = f(SiO2) (Frost et al., 2001). (Même légende que la Figure 4).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>**Figure 6** : Diagramme montrant l'affinité magmatiques des leucogranites de Sassandra. (a) : Diagramme normatif An-Ab-Or (O'Connor, 1965); b) : Al2O3/(FeOt/MgO) - 3*CaO - 5*K2O/Na2O (Laurent et al., 2014). (Même légende que la Figure 3)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 7** : Diagramme Harker appliqué aux leucogranites de Sassandra.
(Même légende que la Figure 3)</figcaption></figure>
## Discussion

Les principaux faciès leucogranitiques de la région de Sassandra sont des syénogranites et des leuco-monzogranites au sens de Enrique (2018). Ces lithologies sont toutes deux principalement caractérisées par une composition minéralogique à quartz, plagioclase, microcline, biotite et/ou muscovite.

La différence pétrographique entre ces deux types de granitoïdes se trouve certes au niveau de la proportion minéralogique entre plagioclase et microcline (l'unique feldspath potassique répertorier) mais aussi au niveau de la nature de la muscovite.

En effet le plagioclase est la phase dominante dans leuco-monzogranites alors que celui-ci est en proportion quasi égale avec le microcline dans les syénogranites. Aussi, muscovite se forme soit au dépend de la biotite dans les leuco-monzogranites et les syénogranites-est (type I), alors qu'elle cristallise en sections primaires dans les syénogranites ouest (type S).

En Côte d'Ivoire, les études sur les leucogranites ont montré l'existence de Leuco-monzogranites, de syénogranites, de syénites et de granites alcalins (Papon, 1973 ; (Papon, 1973 ; Morel et Alinat, 1993 ; Dago et al., 2019). Ces roches sont apparemment rependues dans tous les types d'orogènes : orogène brésilien (Brainer et al., 2021) ; l'Himalaya (Le Fort, 1981) ; massif central français (Monier et al., 1984). La mise en place de ces roches est complexe selon les auteurs. Elle a été le plus souvent reliée à des phénomènes deutériques avec formation de minéraux secondaires comme la muscovite et le feldspath potassique. Dans ces conditions, la teneur en eau originelle elle-même en relation avec le niveau de mise en place joue un rôle important (Monier et al., 1984 ; Le Fort, 1981). Elles ont été aussi rattachées tant à des stades compressifs (Brainer et al., 2021) qu'a des étapes d'ouvertures (Ouattara, 1998). Les travaux de Dago et al. (2019) sur la typologie des granitoïdes de la région de Daloa au centre-ouest de la Côte d'Ivoire ont également mis en évidence dans cette localité des leuco-monzogranites à caractères métasomatiques. Ces derniers appartiendraient au massif granitique à deux micas de Ferké. Ce massif s'allonge jusqu'à la zone SASCA (Papon, 1973) où il affleure selon Ouattara (1998), au sein des métasédiments et gneiss fortement plissés sous forme de dykes ou d'intrusions ovoïdes dont les contacts avec l'encaissant sont très peu visibles.

L'analyse géochimique montre que les syénogranites et les granites à deux micas de Papon (1973) sont de nature calco-alcaline fortement potassique à shoshonitique. À l'exception des granites à deux micas de Papon (1973) qui sont magnésiens, les syénogranites sont tous ferriques, alcali-calciques et faiblement peralumineux à fortement peralumineux donc correspondent aux granites de type I et S définis par (Chappell et White, 2001). Ces roches auraient donc une origine double. Les diagrammes de type Harker
(Figure 6) montrent que la production des leucogranites suit deux lignées magmatiques : une ligné fortement peralumineuses et une lignée faiblement peralumineuses. Les granitoïdes de la lignée fortement peralumineuse correspondent aux syénogranites-ouest et ceux de la lignée faiblement peralumineuse regroupent les leuco-monzogranites et syénogranites-est.

Les syénogranites-ouest de types S jouxtent ou intrudent les formations gneissiques et métasédimentaires de Grabo (Tagini, 1971 ; Papon, 1973). Ils correspondent aux granites à deux micas décrits par Ouattara (1998) dans la zone SASCA. On pourrait par conséquent envisager leur origine à partir de ces roches de nature sédimentaire. Les syénogranites à l'est de la zone sont de types I (SAS 14 et SAS 15). Ils prendraient leur origine à partir d'une source ignée Ayant subi des remaniements crustaux. Comme indiqué dans les diagrammes de types Harker, ils semblent provenir de la différenciation d'une source faiblement alumineuse. Cette source peut être envisagée au niveau des leuco-monzogranites. Car, Ces derniers sont calco-alcalins, faiblement peralumineux donc essentiellement des granites de type I. Ils sont aussi calciques et magnésiens à ferriques ce qui montrent qu'ils sont relativement moins oxydés que les syénogranites dans leur ensemble (Frost et al., 2001 ; Frost et Frost, 2008). Ces roches seraient issues de la fusion de roches mafiques faiblement potassiques comme le montre le diagramme Al₂O₃/(FeOt/MgO) – 3*CaO – 5*K₂O/Na₂O de Laurent et al. (2014), et les diagrammes de type Harker (Figure 6). Ces Leuco-monzogranites présentent une affinité trondhjémitique d'où leur relative richesse en Na₂O. Leur contexte de mise en place est complexe car ils se distribuent sur les champs syn-collisionnel et post-orogénique du diagramme R1-R2 de (Batchelor et Bowden, 1985) (Figure 7). Toutefois, il est possible qu'ils soient issus de la différenciation très poussée d'un magma mantellique en contexte crustal.

Il est admis que les magmas issus du manteau peuvent subir une première différenciation pour former les liquides basiques (basaltiques) qui à leur tour peuvent également subir une deuxième différenciation pour former des liquides de type Trondhjémites-Tonalites-Granodiorites (TTG) (Barker et al., 1976 ; Martin, 1987). Si davantage, ces liquides sodiques subissent eux aussi une phase de différenciation, on arriverait de cette façon à approuvir le liquide en ferromagnésiens (amphibole ; biotite), l'enrichir en Na et créer un magma leucogranitique par différenciation trondhjémitique (Barker et al., 1976). Ce qui en définitive prouverait qu'on serait dans un contexte tectonique où les processus juvéniles de différenciation mantellique sont encore en activité. Quoi qu'il en soit, il est possible que leur magma générateur puissent incorporé une quantité non négligeable de produits crustaux ou subiraient l'action des fluides métasomatiques qui agissent en déstabilisant la biotite dans un contexte fini-orogénique chaud (Moyen et al., 2017).
Les travaux de Brou et al. (2021) dans la région d’Issia (une localité voisine de celle de Daloa au centre-ouest de la Côte d’Ivoire) décrivent trois types de granites à deux micas (G1, G2 et G3). Les granites G1, caractérisés par une prédominance de la biotite sur la muscovite et ont subi une migmatisation ; les granites G2 se démarquent des précédents par une forte proportion en feldspaths potassiques et les granites G3 par l’abondance de la muscovite et de la tourmaline.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>**Figure 8** : Diagramme R1-R2 (Batchelor et Bowden, 1985) appliqué aux leucogranites de la région de Sassandra. (Même légende que la Figure 3)</figcaption></figure>

Ces auteurs ont suggéré une origine crustale ignée (granodioritique à granitique) pour les granites G1 ; une origine complexe avec des processus de fusion partielle de matériaux crustaux avec une contamination crustale et cristallisation fractionnée pour les granites G2 et une origine purement crustale tardive pour les granites G3 probablement issus de la fusion des métasédiments. L'étude des leucogranites de Sassandra n'a pu mettre en évidence de leucogranites à tourmaline. Toutefois, les syénogranites-ouest peuvent être reliés aux granites G3 même si d'un point de vue pétrographique cette correspondance reste discutable. De même, les leuco-monzogranites pourraient être rattachés aux granites G1 et les syénogranites de type I aux granites G2 de Brou et al. (2021).

Les résultats des analyses U-Pb sur zircon présentés récemment par (Koffi *et al.*, 2022) sur un granite potassique peralumineux en intrusion dans les gneiss migmatitiques de Monogaga dans la zone SASCA ont donné un âge de cristallisation de 2084 ± 6 Ma avec une incertitude sur le métamorphisme
qui a affecté ces gneiss migmatitiques archéens vers 2076 ± 5 Ma. Ce qui prouverait que cette roche se serait mise en place au dépend de la fusion des gneiss et attesterait, selon ces auteurs, de l'existence d'un recyclage métamorphique des roches archéennes au paléoprotérozoïque. Si tel est le cas, les processus de différenciation mantellique qui ont mis en place les leuco-monzogranites coexistent avec des processus de recyclage de blocs crustaux.

Ouattara (1998) invoquait pour la mise en place du batholite de Ferké, le jeu de petits blocs fonctionnant à la manière de Chaudron-subsidence sans océanisation à la suite d'une ouverture en pull-appart de bassins par transtension. Ce qui entraîna la fusion de la base de la pile volcanosédimentaire et des granitoïdes préexistants, jusqu'à la fermeture des bassins par transpression. Des travaux réalisés en Guinée dans la zone de transition archéen-paléoprotérozoïque (Eglinger et al., 2015) ont déterminé, sur des monzogranites potassiques, des âges de formation compris entre 2098 et 2082 Ma et des âges hérités archéens. Les $\varepsilon_{Hf}$ positifs à négatifs, attestent que le matériel issu du manteau a été enrichi par contamination dans un environnement d'arc volcanique en contraction. Ces auteurs évoquèrent un processus de subduction-délamination de la lithosphère mantellique subcontinental. Ils montrent une fois de plus que les processus archaïques se feraient en même temps que les processus juvéniles à l'échelle de la dorsale de Man dans les derniers moments de la cratonisation de la dorsale. Selon Moyen et al. (2017), la croûte post-orogénique serait un système très chaud permettant une fusion crustale à grande échelle conduisant à la formation de granite à partir principalement de la fusion de croûte préexistante. Dans ces sites, l'activité magmatique serait bimodale (Ferré et Leake, 2001). C'est-à-dire que l'origine des granites serait soit crustale ou proviendrait de magmas mafiques magnésio-potassiques issus d'un manteau contaminé par du matériel crustal probablement introduit lors d'une subduction précédente.

## Conclusion

L'étude du magmatisme leucogranitique renseigne sur les derniers événements paléoprotérozoïques dans le domaine Baoulé-Mossi. Ce magmatisme a été daté entre 2090 et 1850 Ma. Dans la région de Sassandra, ces leucogranites se forment en bordure du massif granodioritique de Sassandra et sont représentées par des Leuco-monzogranites et des syénogranites.

Les leuco-monzogranites sont répertoriés uniquement à l'ouest du massif. Ils sont calco-alcalins faiblement peralumineux donc issus de la fusion de roches ignées (Roches mafiques faiblement potassiques) par différenciation trondhjémitique qui sous-entend qu'ils sont issus de processus juvéniles avec participation crustale non négligeable. Les syénogranites sont de deux types. Les syénogranites de type I situés à l'est de la zone prennent naissance dans la
croûte à partir des granitoïdes préexistant. De nature faiblement peralumineuse, Ils sont affectés par les remaniements crustaux tout comme les premiers tandis que les syénogranites de type S localisés sur la bordure ouest de la zone proviennent de la fusion de métasédiments probablement birimiens (formation de Grabo ?). Leurs caractéristiques témoignent d'une mise en place en période orogénique syn à post collisionnelle. Ce qui attesterait que les leucogranites de la région de Sassandra se mettent en place au cours d'une période compressive dans un environnement où les processus de recyclages crustaux et processus juvéniles opéreraient ensemble.

## Remerciements

Ce travail est une partie de la thèse du doctorant Gballou Clovis Blanchard qui a bénéficié du soutien de l'IRD à travers le Laboratoire Mixte International (LMI) MINERWA (pour une Activité Minière Responsable en Afrique de l'Ouest) et d'une Bourse du Ministère de l'Enseignement Supérieur de Côte d'Ivoire. Les auteurs remercient Madame Lenka Baratoux de Géosciences Environnement Toulouse en France (Université de Toulouse 3) pour son soutien dans la réalisation de ce travail. C'est aussi l'endroit pour nous de remercier les reviewers anonymes et Dr. Ibrahim Sarki Laouli pour leur contribution à l'amélioration de cet article. Nous remercions également Mrs. Priscilla Adwoa Maisie et M. Didier Serge Bolet pour leur apport dans la rédaction de l'abstract.

**Conflit d'intérêts** : Les auteurs n'ont signalé aucun conflit d'intérêts.

**Disponibilité des données** : Toutes les données sont incluses dans le contenu de l'article.

**Déclaration de financement** : Les auteurs n'ont obtenu aucun financement pour cette recherche.

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