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Comptes Rendus Géoscience
Volume 339, n° 13
pages 799-809 (octobre-novembre 2007)
Doi : 10.1016/j.crte.2007.09.007
Received : 3 April 2007 ;  accepted : 19 September 2007
Petrology and geochemistry of monogenetic volcanoes of the Barombi Koto volcanic field (Kumba graben, Cameroon volcanic line): Implications for mantle source characteristics
Pétrologie et géochimie des volcans monogéniques de Barombi Koto (graben de Lumba, ligne volcanique du Cameroun) : implication pour les caractéristiques du manteau source
 

Jules Tamen a, , Charles Nkoumbou b, c, Lucas Mouafo b, Eric Reusser d, Félix M. Tchoua b
a Département des sciences de la Terre, faculté des sciences, université de Dschang, B.P. 67, Dschang, Cameroun 
b Département des sciences de la Terre, faculté des sciences, université de Yaoundé-I, B.P. 812, Yaoundé, Cameroun 
c Laboratoire « Environnement et minéralurgie », UMR 7569, École nationale supérieure de géologie,Institut national polytechnique de Lorraine-CNRS, B.P. 40, 54501 Vandœuvre-les-Nancy, cedex, France 
d Institut für Mineralogie und Petrographie, ETH, CH 8092, Zürich, Switzerland 

Corresponding author.
Abstract

The Barombi Koto volcanic field (BKVF) is located northeast of Mount Cameroon and constitutes a portion of the Kumba graben, one of the monogenetic volcanic fields of the Cameroon volcanic line (CVL). Tortonian fissural eruptions yielded picritic flows reworked by subsequent explosive eruptions, which generated two maars and ten cinder cones. The lavas comprise picrobasalts, basanites, alkali basalts, and hawaiites. Some clinopyroxene crystals exhibit a Cr-reverse zoning (0.15 to 0.58wt%) that we attribute to a subsequent magma Cr-enrichment. Lavas are alkaline and range from primitive to moderately evolved. They are similar to volcanics of the other monogenetic volcanic fields of the CVL (e.g., Tombel, Nyos), but contain less incompatible elements than polygenetic volcanics. The absence of correlations on bivariate plots of most of the incompatible elements, the wide variability of Zr/Nb and Ba/La ratios (4.41-6.04 and 6.87-11.14, respectively) and the values of Dy/Yb, La/Yb, Nb/Y and Zr/Y ratios suggest that the different volcanic centres correspond to independent plumbing systems, resulting from low degrees of melting (2.12-6.85wt%) of a heterogeneous asthenospheric mantle source characterized by a HIMU prevailing component.

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Résumé

Située au nord-est du mont Cameroun, la région de Barombi Koto constitue une portion du graben de Kumba, un des champs de volcans monogéniques de la ligne volcanique du Cameroun (LVC). Des éruptions fissurales tortoniennes de picrobasaltes ont été suppléées par des éruptions phréatomagmatiques (deux maars) et stromboliennes (dix cônes). Les laves comprennent des picrobasaltes, des basanites, des basaltes alcalins et des hawaiites. Certains cristaux de clinopyroxène montrent une zonation inverse en chrome (0,15 à 0,58 Cr2 O3 en pourcentage massique), que nous attribuons à un enrichissement en Cr postérieur à la genèse des magmas hôtes. Les laves sont primaires, sous-saturées (2,07 à 9,68 % de néphéline normative), alcalines sodiques (1,27<Na2 O/K2 O<2,91) et enrichies en terres rares légères par rapport aux terres rares lourdes. Elles sont semblables aux laves basaltiques des autres volcans monogéniques de la LVC (par exemple, Tombel, Nyos). L'absence de corrélation entre de nombreux éléments incompatibles et les indices de différenciation, la grande variabilité des rapports Zr/Nb et Ba/La (4,41-6,04 et 6,87-11,14, respectivement) et les rapports Dy/Yb, La/Yb, Nb/Y et Zr/Y permettent de suggérer que chaque volcan est indépendant et proviendrait d'un faible taux de fusion d'un manteau asthénosphérique hétérogène fortement influencé par le pôle HIMU.

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Keywords : Cameroon volcanic line, Kumba graben, Monogenetic volcanoes, Heterogeneous mantle

Mots clés : Ligne volcanique du Cameroun, Graben de Kumba, Volcans monogéniques, Manteau hétérogène




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