The Tilemsi magmatic arc, preserved along the suture zone of the pan-African trans-Saharan belt of northern Mali, crops out as a series of northeast- to north-northeast-trending strips along the Tilemsi Mesozoic trough and is about 100 km in width. The volcanic arc series includes pillowed metabasalts of tholeiitic character and associated with rhyodacites. Overlying sedimentary rocks are turbiditic volcanic greywackes. They are progressively recrystallized into grey gneiss in the vicinity of gabbro-noritic and dioritic intrusions. U/Pb zircon dating of a crosscutting metaquartz diorite gives a nearly concordant age of 
, while that of a plagiogranite mobilizate associated with the grey gneiss is . Initial Nd and Sr isotopic compositions of two metaquartz diorites (εNd730 = +6.6, +6.3; (87Sr/86Sr)i = 0.7024) are in a agreement with a depleted mantle source similar to modern intraoceanic arcs. Isotopic compositions of two Tilemsi metagreywackes (εNd730 = +5.8, +4.3; 87Sr/86Sr ≈ 0.7027) exclude any significant derivation from an older sialic source and support the ensimatic origin of the magmatic arc. A U/Pb zircon age of 635 ± 5 Ma has also been obtained on a pretectonic granodiorite batholith at the eastern margin of the arc. Isotopic composition of this intrusion (εNdi = −6.0, −6.4; (87Sr/86Sr)i = 0.7046) illustrates the lack of a genetic link between the 730 Ma old, mantle-derived magmas and these granitoids, which originated from a crustal reservoir. This change in magmatic source is interpreted as the result of accretion of the ensimatic arc along the eastern continent, preceding continent–continent collision during the pan-African event.
L'arc magmatique du Tilemsi souligne la zone de suture de la chaîne pan-africaine trans-saharienne dans le nord du Mali. Large d'une centaine de kilomètres et de direction nord-est à nord-nord-est, il affleure sporadiquement à la bordure est du fossé mésozoïque du Tilemsi. La série volcanique est représentée par des métabasaltes tholéiitiques en coussins étroitement associés à des rhyodacites. Les sédiments qui la surmontent sont des grauwackes volcaniques turbiditiques progressivement recristallisés en gneiss gris à proximité de vastes intrusions gabbro-noritiques et dioritiques. La datation U/Pb sur zircon d'une métadiorite quartzique caractéristique de cette famille donne un âge de et celle d'un mobilisât de plagiogranite associé aux gneiss gris un âge de . Les compositions isotopiques initiales en Nd et Sr de deux échantillons de métadiorites quartziques (εNd730 = +6,6, +6,3; (87Sr/86Sr)i = 0,7024) témoignent d'une source mantellique appauvrie analogue à celle des arcs intra-océaniques modernes. Celles de deux métagrauwackes du Tilemsi (εNd730 = +5,8, +4,3; 87Sr/86Sr ≈ 0,7027) excluent une participation importante de matériaux dérivés d'un socle sialique ancien et confortent l'origine ensimatique de l'arc. Un âge de 635 ± 5 Ma est obtenu par la méthode U/Pb sur zircon sur une granodiorite prétectonique située à la bordure orientale de l'arc. Les données isotopiques sur ce massif (εNdi = −6,0, −6.4; (87Sr/86Sr)i = 0,7046) soulignent l'absence de lien entre les roches magmatiques mantelliques à 730 Ma et ces granitoïdes dominés par une composante crustale. Ce changement de source magmatique est interprété comme le résultat de l'accrétion de l'arc ensimatique au continent oriental avant la collision continent–continent au pan-Africain.
