Arc lufilien
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L'arc lufilien (ou ceinture lufilienne) est l'une des ceintures orogéniques d'Afrique australe qui se sont formées durant l'orogenèse panafricaine, une étape de la formation du supercontinent du Gondwana. Il traverse la partie orientale de l'Angola, la province du Katanga en République démocratique du Congo et le nord-ouest de la Zambie[1].
Il fait environ 800 km de longueur[2]. Il présente une grande importance économique car il est riche en cuivre et en cobalt[1].
Le supergroupe du Katanga (en) est constitué de sédiments déposés au Néoprotérozoïque sur un socle formé au Paléozoïque ou au Mésoprotérozoïque. La partie inférieure du socle est faite de granites, de gneiss et de schistes formés durant l'orogenèse éburnéenne, il y a 2,1–2 Ga. La partie supérieure du socle s'étend sous la Zambie ; elle est principalement constituée de schistes, de quartzites et de schistes à quartz-muscovite. L'orogenèse kibarienne (en) a déformé et métamorphisé la partie supérieure du socle entre 1,35 et 1,1 Ga[3].
Les sédiments du supergroupe du Katanga font de 5 à 10 km d'épaisseur[3]. La séparation entre les cratons du Congo et du Kalahari, il y a 880 Ma environ, ouvrit deux bassins, le rift de Roan puis le rift de Nguba, qui contiennent les mêmes sédiments. La phase d'écartement fut suivie d'une phase de compression, les cratons du Kalahari et du Congo se rapprochant au début de l'orogenèse panafricaine. Les nappes de charriage, avançant depuis le sud, déposèrent des détritus (olistostromes) dans le bassin d'avant-pays de Fungurume au nord de l'arc lufilien. Le chevauchement des nappes et la déformation du bassin d'avant-pays eurent lieu avant la lithification des sédiments[4].
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La croûte terrestre fut amincie jusqu'à une épaisseur de 150 km entre 590 et 512 Ma à l'occasion de l'orogenèse panafricaine. La compression déforma les sédiments du supergroupe du Katanga, formant un pli montueux, l'arc lufilien. L'inversion tectonique exposa les sédiments des niveaux les plus profonds[5]. L'orogenèse souleva et plia les strates du Roan, qui contiennent des dépôts de cuivre et de cobalt, lesquelles, plus tard, furent exposées par l'érosion. Dans plusieurs régions, elles sont maintenant accessibles sous forme de mines à ciel ouvert, comme dans la mine de Kambove au Katanga[6].
La zone de cisaillement de Mwembeshi forme la frontière méridionale de l'arc lufilien, le séparant de la ceinture du Zambèze[7]. La zone de cisaillement date elle-même de l'époque de l'orogenèse panafricaine ; elle permit un changement du sens du pliage entre la ceinture du Zambèze et l'arc lufilien[8]. Le massif granitique de Hook, à l'intérieur de l'arc lufilien, juste au nord de la zone de cisaillement, est un grand batholite (masse de roches magmatiques) composite qui s'est infiltré dans les strates sédimentaires de l'arc de Kundelungu pendant ou juste après la phase d'activité tectonique. La datation par l'uranium-plomb du granite syntectonique a permis de lui attribuer un âge de 559 ± 18 et 566 ± 5 Ma, tandis que le granite post-tectonique date de 533 ± 3 Ma ; cela montre que l'intrusion s'est produite autour de la zone de cisaillement, issue vraisemblablement des mêmes causes[9].
