Bosumtwi impact crater : use of electrical resistivity tomography (ERT) to map the geometry of the inner wall of the crater and the impact related structures

• Main Author: Aning, Akwasi acheampong
• Language: ENG
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2012
• Subjects: [SDU:STU] Sciences of the Universe/Earth Sciences; Bosumtwi; Cratère d'impact; Tomographies de résistivité électrique; Inversion
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00849778

Des mesures de résistivité électrique et des campagnes d'observations géologiques ont été menées pour cartographier le contact sédiment/roche basale ainsi que les structures d'impact associées au cratère d'impact Bosumtwi datant de 1,07 millions d'années. Le cratère de 10,5 km de diamètre s'est formé dans des roches métamorphiques du Précambrien (2,1 à 2,2 milliard d'années), d'origine sédimentaire et volcanique. Il est actuellement rempli par le lac Bosumtwi de 8,5 km de diamètre. Ce cratère est la source des tektites et microtektites dispersées jusqu'en Côte d'Ivoire et au large des côtes ouest africaine. La campagne de mesures éophysiques consiste en 16 tomographies de résistivité électrique effectuées radialement des rives du lac vers les bords du cratère d'impact. Chaque profil utilise un système d'acquisition multi - électrodes avec une distance minimum entre les électrodes de 5 m. Les données ont été corrigées des effets topographiques et inversées en utilisant le programme commercial d'inversion Res2DInv, avec la norme L1 considérée plus robuste. La zone comprise entre les rives du lac et le bord externe du cratère de divise en trois formations géologiques principales. Les régions de faibles résistivités (< 64 .m) représentent les sédiments de lac. Les zones de resistivités moyennes (entre 128 et 200 .m) sont interprétées comme des brèches liées à l'impact, en dikes, allochtones ou parautochtones. Les régions de hautes résistivités (> 128 .m) représentent les roches métamorphiques sous-jacentes, d'origine volcanique ou sédimentaire. Les profils de résistivités permettent de retrouver la géométrie et l'extension latérale de ces trois types de roches. Une correspondance directe entre la lithologie observée en surface et les structures mises en évidence par les mesures de résistivité électrique dans le sous-sol est observée à Dwamam au Sud-Est dulac. À Dwamam, les sédiments sont environ à 200 m de la rive du lac et s'étendent environ sur 400 m vers les les bords du cratère, à la différence des autres zones où ont pu être cartographiés les sédiments. La topographie du contact sédiment/roche basale présente une direction particulière NE-SO avec un pendage variant entre 16 degrés au NE et 36 degrés au SO. Une majorité de fractures ont été remarquées dans le SO, remplies par des clasts et des brèches d'impacts. Les failles sont surtout présentent à l'Ouest du lac. En moyenne elles présentent un pendage variant entre 60o à l'Est et 80 degrés à l'Ouest du cratère. Des analyses statistiques ont été effectuées sur les directions et les pendages des failles selon les loi de von Mises et Fisher. Elles démontrent que les failles s'alignent préférentiellement le long de deux directions principales. L'analyse cumulée de la surface de contact sédiment/roche, des failles et de la localisation du champ de dispersion des tektites indique que le bolide d'environ 0,8 à 1 km de diamètre responsable du cratère est arrivé du NE. Les résultats démontrent que les panneaux de résistivité électrique fournissent des informations utiles pour l'étude des cratères d'impact.