Carte géologique de la Guyane
- édition 1960-

La première carte géologique couvrant la totalité de la Guyane française a été éditée en 1960 par le Service de la Carte Géologique de France et établie par B. Choubert. Elle a été produite à l'échelle de 1/500 000 sur deux feuilles (parties nord et sud). La compilation des données provenait des levés géologiques réalisés entre les années 1945 et 1960 par E. Aubert de la Rüe, J. Barruol, G.C. Brouwer, B. Choubert, P. Coudert, A. Esneau, H. Grünevald, G. Guyonnaud, R. Leenhardt, H. Madon, J.P. Mazéas, J. Postovoy et F. Riera. Elle a été complétée, entre autre, par l'interprétation des photographies aériennes prises par l'IGN en 1951.

Cette carte est actuellement épuisée.

Carte géologique de la guyane, 1960
Cliquer pour agrandir cette carte

Ces travaux ont fait l'objet d'une synthèse (Choubert, 1974, Atlas des Départements français d'Outre-Mer, IV - Guyane) dont l'essentiel est résumé ci-après. De nombreuses remises en cause sont présentées avec l'édition de 2001 de la carte géologique.

I – Un morceau du "BOUCLIER GUYANAIS"

La Guyane française, au point de vue géologique, fait partie d'un ensemble beaucoup plus vaste appelé le Bouclier Guyanais. Les terrains précambriens qui le constituent plongent vers l'ouest et le nord-ouest, sous des dépôts provenant de l'érosion de la chaîne des Andes, vastes plaines appelées " llanos "; vers le sud, sous les formations en grande partie paléozoïques qui comblent la dépression de l'Amazone ; vers le nord et nord-est, le long de la façade atlantique, sous les dépôts tertiaires et quaternaires d'origine marine ou deltaïque.

Ce vaste affleurement de roches anciennes se divise structuralement de la façon suivante : toute la portion nord appartient à un domaine géosynclinal qui s'étend du bassin de l'Orénoque jusqu'au territoire brésilien d'Amapa, à travers le Guyana, le Surinam, la Guyane française, et disparaît sous les eaux de l'Océan jusqu'en limite du plateau continental. La similitude quasi parfaite avec les terrains et les structures de l'Afrique Occidentale permet d'affirmer qu'il a son prolongement en Côte d'Ivoire et au Ghana : il s'agit de la chaîne guyano-éburnéenne, qui s'est formée entre 2050 et 1800 millions d'années. Celle-ci est profondément érodée et laisse voir, par places, un soubassement datant du cycle précédent, c'est-à-dire des événements antérieurs de sédimentation géosynclinale, suivis d'orogenèses et de granitisations, qui caractérisent ce type de cycle. Ce tréfonds présente des terrains très fortement métamorphiques et des granites dont la mise en place s'est faite aux environs de 2700 - 2500 Ma. Les âges les plus reculés, déterminés au Venezuela (région du Guri) atteignent 3700 Ma. En Guyane française, ceux qui ont été mesurés sur des zircons sont encore antérieurs.

L'image géologique de la Guyane française - comme celle des Guyanes voisines - est donc donnée par les racines des anciens édifices montagneux. L'érosion a mis à jour de vastes étendues granitiques, en même temps qu'elle réduisait l'importance de ce qui fut, jadis, les terrains encaissants. On ne peut donc reconstituer l'architecture primitive de la chaîne, mais on parvient à distinguer un certain nombre de séries superposées d'origine sédimentaire ou volcanique, plus ou moins transformées par un métamorphisme d'intensité variable. Le dispositif structural des éléments peut encore être discernable à un niveau qui était primitivement enfoui sous plusieurs milliers de mètres de sédiments.

C'est ainsi que, entouré d'un domaine géosynclinal proprement dit (Chaîne Septentrionale et Chaîne Inini - Camopi pro parte), on peut distinguer un domaine paragéosynclinal, c'est-à-dire une ancienne plate-forme et sa couverture métamorphisée et granitisée au point qu'elle est incorporée, en quelque sorte, aux roches les plus anciennes pour former un "craton". Ce vocable désigne une zone continentale de la croûte terrestre stabilisée depuis très longtemps et ne se déformant plus, sinon sous l'effet très lent du soulèvement d'ensemble.

Un ensemble de plusieurs cratons et leurs auréoles de terrains métamorphiques (à leur tour consolidées, stabilisées et annexées aux cratons) ramené par une longue histoire d'érosion à des altitudes modestes et à l'allure générale d'une surface faiblement convexe à l'échelle de toute une portion d'un continent, se nomme un "bouclier". C'est le cas pour les Guyanes et c'est pourquoi, ne serait-ce qu'en Guyane française, on trouve une grande variété pétrographique, répartie toutefois par domaines lithologiques.

II - Les domaines lithologiques

A - Le domaine paragéosynclinal l'ancienne plate-forme et sa couverture

1 - La série de l'Île de Cayenne

Elle est composée de roches métamorphisées, pour la plupart dans la mésozone : amphibolites diverses (parfois à grenat et pyroxène) et quartzites qui pourraient représenter d'anciennes laves transformées. Ces terrains sont l'aboutissement d'une longue évolution ponctuée de plusieurs recristallisations. On trouve cette série en divers secteurs, dans l'Île de Cayenne, par exemple le long du rivage nord où elle est très visible, ainsi que dans la zone centrale (bassins de la Mana, du Sinnamary et de l'Approuague).

2 - Les Granites Guyanais primaires

Ces roches appartiennent à une puissante granitisation de caractère calcosodique qui a affecté les terrains précédents. Elles sont accompagnées de quelques pegmatites ou aplites recristallisées et ont été plus ou moins modifiées par des événements tectoniques et thermiques ultérieurs. En territoire français, il est pratiquement impossible de distinguer les séries qui constituaient cette plate-forme de celles qui lui servaient de couverture. Dans les autres Guyanes, le socle est formé de séries catazonales granulitiques, sur lesquelles se sont épanchées des laves principalement acides puis se sont déposées diverses séries détritiques qui ont été atteintes par un métamorphisme mésozonal et contiennent, entre autres, du minerai de fer. Faute de repères, on ne peut synchroniser les événements qui se sont déroulés dans les deux domaines.

B - Le domaine géosynclinal (intracratonique)

Il est composé de terrains d'origine sédimentaire ou volcanique, groupés en un certain nombre de séries. De bas en haut, on distingue

1 - La série de Paramaca

La partie inférieure de cette série est essentiellement sédimentaire, et le sommet volcanique.

Le Paramaca inférieur

Il débute par des niveaux détritiques : quartzites et conglomérats, parfois écrasés et brèchoïdes. Ils sont surmontés de schistes talqueux, de phyllades et quartzophyllades d'un beige généralement rosé. Le métamorphisme les transforme en micaschistes à grenat, sillimanite ou andalousite, avec des niveaux à amphibole. Ensuite, viennent des schistes foncés à chloritoïde, avec intercalations lenticulaires de roches dolomitiques et de gondites. Vers le haut, des quartzites noirs et des grauwackes à grain fin, riches en matières charbonneuses, et des roches dolomitiques massives avec lits quartzeux et schisteux terminent cette succession. La série contient des lentilles de minerai de fer ainsi que des roches éruptives, basiques et ultrabasiques (serpentines), connues principalement dans les Montagnes de Kaw.

Le Paramaca supérieur

Il est surtout composé de roches d'origine volcanique, avec prédominance de laves andésitiques et basaltiques, presque toujours transformées en Roches Vertes à amphibole, albite, chlorite, calcite, etc. Au-dessus, viennent généralement des laves dacitiques et rhyolitiques, parfois remplacées par des pyroclastites formant, surtout au sud, dans le bassin de l'lnini, des couvertures et de puissantes accumulations. Dans l'épaisseur des laves, on trouve fréquemment des intercalations d'origine sédimentaire.

Entre le Paramaca supérieur et le Paramaca inférieur, existent des discordances locales (hiatus), et les deux ensembles peuvent exister séparément. Sur le Maroni, le Paramaca inférieur a environ 3000 m d'épaisseur. Le Paramaca supérieur atteint par endroits. un millier de mètres (sud du pays).

La série contient des massifs éruptifs de différentes dimensions, ces roches étant généralement associées aux laves. Ces dernières peuvent exister indépendamment ; en bien des endroits, elles ont été soit enlevées par l'érosion soit complètement granitisées. Il existe des roches d'origine basique, telles que gabbros, dolérites, pyroxénolites, péridotites, serpentines, parfois en voie de transformation en amphibolites. Les diorites quartziques forment un groupe très important du point de vue de la dimension des massifs et de la fréquence. Ces roches ont diverses origines, mais elles ont été recristallisées dans des conditions analogues et se présentent, de fait, sous un même aspect. Elles ont un grain grossier, et contiennent des plagioclases, de l'amphibole et du quartz. Les variétés à grain fin se rencontrent aussi, étroitement associées aux laves du Paramaca. Le métamorphisme tend à égaliser les faciès et l'on observe la convergence de diverses compositions minéralogiques issues de terrains de différents âges. Les confusions sont par conséquent toujours possibles entre les roches de l'île de Cayenne et celles du Paramaca inférieur, plus rarement celles du Paramaca supérieur.

2 - Les Granites Guyanais

La période Paramaca s.l. se termine par la venue des « Granites Guyanais » ayant une composition calcosodique : granites monzonitiques à granodiorites où le feldspath potassique ne joue qu'un rôle subalterne. Ces granites occupent des superficies importantes et offrent un relief caractéristique, bien visible sur les photographies aériennes. Ils affectent les terrains volcaniques et sédimentaires du Paramaca. Ceux-ci semblent flotter sur eux et montrent une auréole de métamorphisme de contact. Les effets, toutefois, demeurent faibles. Les Granites Guyanais ont tous les caractères de roches recristallisées. Il ne s'agit pas d'une granitisation au sens strict du terme, mais plutôt d'une reprise, d'un rajeunissement d'un matériel plus ancien. Cette hypothèse est la seule qui puisse expliquer les faits observés : existence de salbandes aplitiques recristallisées dans les filons des pegmatites guyanaises, abondance des aplites dans cette venue, métamorphisme de contact très changeant, fréquence des migmatites, variation des âges radiométriques, etc.

3 - La période caraïbe

Elle est caractérisée par la superposition de deux séries sédimentaires. La première, le Bonidoro, essentiellement détritique, s'est déposée dans une mer peu profonde. La deuxième, l'Orapu, est transgressive et faite de schistes argileux. Toutes deux débutent par des conglomérats polygéniques.

a) La série du Bonidoro

Elle est bien représentée dans les bassins de la Mana et du Maroni et offre une succession de grès, de quartzites (avec conglomérats quartzeux intraformationnels) et de schistes. Elle repose en discordance sur le Paramaca, les granites ou encore sur les terrains de l'île de Cayenne. Elle s'amincit vers l'est où n'existent que les termes supérieurs de la série. A cette dernière sont associées quelques manifestations volcaniques acides qui, par places, peuvent exister indépendamment. Une stratification entrecroisée s'observe fréquemment et, en plusieurs points, des dalles de grès présentent des ripple-marks.

Au nord du synclinal de l'Orapu, apparaissent des terrains, qui ont d'abord été rapportés au Bonidoro, mais qui semblent appartenir en réalité à une série distincte, plus ancienne, schisto-gréseuse, stratifiée, à faciès flysch. Fortement métamorphique par endroits, elle montre une alternance de lits à grenat ou à staurotide, chacun de ces minéraux prédominant tour à tour. Des successions rythmiques existent aussi dans le Bonidoro stricto sensu, par exemple sur la Mana, en amont du Saut Fracas et dans l'Arouany.

L'épaisseur du Bonidoro proprement dit peut atteindre 3 000 m dans le bassin du Maroni et 2 000 m dans celui de l'Arouany. Sur le Maroni, la formation contient localement de la biotite et du grenat. Le métamorphisme est faible au sud de la zone de l'Orapu, sauf au contact des granites.

b) La série de l'Orapu

Il forme dans le nord de la Guyane française un vaste synclinorium, qui traverse le pays de part en part. Large de 75 km à vol d'oiseau à l'ouest, il n'a plus que quelques centaines de mètres à l'est, où il émerge de terrains récents dans la Montagne des Trois Pitons. Cette dernière montre des conglomérats d'une grande épaisseur (de l'ordre de 200 m). Au sud, dans le Camopi, existe une deuxième zone synclinale remplie de schistes de l'Orapu avec, là encore, des conglomérats de base. L'Orapu est transgressif sur tous les autres terrains de la Guyane, sauf sur les Granites Caraïbes qui l'affectent fortement dans la moitié nord du synclinorium.

Le conglomérat de base a une composition variable, souvent. Son épaisseur ne dépasse guère quelques dizaines de centimètres à l'ouest, mais augmente fortement vers l'est. Il peut être gréseux et forme alors des crêtes aiguës, entre l'Orapu et l' Approuague notamment. On l'a repéré au sud et au nord du synclinorium schisteux.

Sous l'influence locale des Granites Caraïbes, les schistes de cette formation, dont le métamorphisme en général ne dépasse pas le stade de la séricite, se transforment en micaschistes à biotite, micaschistes à grenat et staurotide, ou encore en micaschistes à sillimanite ou à andalousite. Sur la Mana, on observe nettement ce phénomène, autour des boutonnières granitiques : celle du Tamanoir est ainsi entourée d'une large zone métamorphique à intensité décroissante.

Là où ils sont superposés, Orapu et Bonidoro sont à peu près concordants, bien que des hiatus ou une période d'érosion aient pu exister entre les deux séries.

c) Les Granites Caraïbes

La granitisation caraïbe affecte tous les terrains anciens du Bouclier Guyanais ; c'est la plus récente des venues granitiques. Les déterminations d'âge la situent entre 2000 et 1800 Ma environ. Les premiers granites à faciès caraïbe apparaissent cependant dès 2200 Ma, ce qui prouve l'existence de plusieurs paroxysmes. La composition de ces granites varie également entre certaines limites, le type central étant le granite monzonitique, assez pauvre en Ca. On trouve des variétés alcalines et akéritiques. Le microcline est assez abondant et forme de gros cristaux. La tendance est souvent porphyroïde. On observe en outre de l'oligoclase et de la biotite. Le type le plus jeune correspond aux Granites Galibis, à deux micas.

Les zones granitisées de cette période prennent des aspects divers, allant des granites grossiers équigranulaires aux granites porphyroïdes. Ces derniers surmontent généralement des formations granito-gneissiques à grain plus fin, en prenant la forme de coupoles non enracinées, c'est-à-dire non reliées aux roches magmatiques plus profondes. De larges secteurs feldspathisés, sans contours précis, se rencontrent fréquemment ; des migmatites ont été également repérées, presque toujours au voisinage des terrains sédimentaires. Les Granites Caraïbes se différencient nettement des Granites Guyanais sur les photographies aériennes.

En outre, les Granites Caraïbes engendrent une multitude de corps pegmatitiques, en filons, lentilles ou placages. Les pegmatites sont surtout répandues dans la partie occidentale du synclinal de l'Orapu, depuis le fleuve Sinnamary. On les trouve souvent aussi dans la région côtière, à l'ouest de l'île de Cayenne, ainsi que dans les hauts bassins du Sinnamary et du Courcibo. Ces pegmatites caraïbes peuvent être divisées en deux groupes, potassique et "sodolithique". Du point de vue de la structure, on distingue des filons simples et des masses filoniennes zonées. Le premier type est fréquent, en particulier dans le bassin inférieur de la Mana ; il est graphique et contient de la biotite, parfois aussi des cristaux de magnétite. Le deuxième semble légèrement postérieur et est caractérisé par l'albite et la muscovite il contient, à côté d'autres minéraux intéressants, des columbo-tantalites. Les pegmatites de ce deuxième type sont, dans la haute Sparouine, riches en minéraux de lithium (lépidolite, ambligonite, spodumène), accompagnés de columbite, cassitérite, béryl, rubellite, etc. Celles de la Mana (synclinal de l'Orapu) montrent de la lépidolite, de l'aigue-marine, de la tourmaline, de l'apatite et des minéraux de bismuth. On rencontre aussi des types hybrides.

C - Les Dolérites

Les roches magmatiques les plus récentes de la Guyane sont les dolérites, qui forment des filons innombrables, répartis principalement dans la partie est du pays, mais également dans le secteur occidental. Leur direction est NNW-SSE, avec quelques exceptions. Leur fréquence moyenne dans l'île de Cayenne, le long du rivage nord, est d'un filon tous les 50 m. La largeur est variable elle va de quelques centimètres à plusieurs centaines de mètres. Certains, dans les bassins du Sinnamary et de la Comté, ont une centaine de kilomètres de longueur. Quelques dolérites contiennent des mouches de cuivre natif, visibles à l'œil nu (Anse de Rémire, île de Cayenne, région du confluent Comté-Orapu, Sinnamary moyen).

Les îlots au large du littoral (le Père, la Mère, les îles du Salut, etc.) sont principalement constitués par ces roches.

D - Les sédiments récents de la zone côtière

Les roches anciennes, pour la plupart granitiques, de la région côtière sont recouvertes, en transgression, de terrains marins tertiaires et quaternaires dont l'épaisseur peut dépasser 100 m dans la partie nord-ouest du pays. Les observations de surface permettent de les diviser en plusieurs séries : sables et graviers de la série subcontinentale de base, surmontés par les argiles et sables de la série de Coswine, recouverts à leur tour par les argiles de la série de Demerara. Les sondages effectués pour la recherche de la bauxite ont révélé la présence de couches de l'Eocène avec calcaire sublithographique contenant une riche faune, sous les séries côtières plus récentes qui les recouvrent en discordance. Ces dépôts s'épaississent fortement vers l'ouest et atteignent 2000 m de puissance au Guyana (fosse de Berbice).