Evaluation géochimique et géochronologique du modèle en arbre de noël 

Nouvelles contraintes chronologiques pour le massif des Beni Bou Ifrour

Evaluation géochimique et géochronologique du modèle en arbre de noël 

Si le massif des Beni Bou Ifrour est remarquable en dépit du faible degré de métamorphisme dont il a été affecté, c’est bien grâce aux nombreuses intrusions plutoniques qui sont encaissées dans sa séquence sédimentaire. Les différents éléments de géométrie au niveau du Domaine Nord permettent d’avancer l’hypothèse que les intrusions forment un réseau de dykes et sills interconnectés (§ 10.1.1). Cette section tente d’évaluer à l’aide de la géochimie et de la géochronologie si ce modèle en arbre de noël est applicable aux Beni Bou Ifrour.

Résumé des descriptions pétrographiques 

Les roches magmatiques sont omniprésentes dans le Domaine Nord, et souvent altérées probablement par l’action des fluides hydrothermaux en circulation. Dans l’ensemble, elles forment de petits corps relativement isolés, dont certains se recoupent. Si plusieurs faciès ont été définis (cf. Chapitre 3), des faciès laviques, non-décrits dans la littérature, peuvent également y être rencontrés (cf. Partie II). Il est malheureusement difficile sur le terrain d’établir une chronologie relative entre ces faciès. Le détail des observations pétrographiques pour les échantillons prélevés est reporté dans l’Annexe V. Les faciès laviques correspondent sur le terrain à des roches en intrusion dans les sédiments, à l’instar des faciès plus grossiers. S’ils se rencontrent au niveau des trois gisements, ils sont cependant moins nombreux à Ouiksane et constituent presque l’intégralité des roches magmatiques à Setolazar. Par ailleurs, seules des laves en coulées s’expriment aux bordures du massif (Afra, Domaine Sud). Ces faciès laviques sont en grande majorité des andésites. Plusieurs paragenèses s’y distinguent : (1) dans le Domaine Sud, la paragenèse est à amphibole dominante et orthopyroxène ; (2) à Afra, les biotites sont en quantité supérieure (voire égale) aux amphiboles. Les orthopyroxènes y sont également abondants ; (3) les secteurs de Axara et de Ouiksane sont relativement proches, avec des paragenèses à amphibole clairement dominante (voire exclusive à Axara) et à biotite ; (4) à Setolazar en revanche, l’ensemble des faciès est trop altéré pour que l’on y distingue clairement la paragenèse primaire. Ces paragenèses variées et leur altération (qui ne sera pas décrite ici) sont cependant homogènes au sein d’un secteur donné. L’analyse est identique pour les faciès ignés étudiés à Ouiksane et Axara. La caractérisation de la minéralogie a été réalisée à l’aide d’analyses EPMA réalisées à l’ISTO. Ces analyses sont reportées dans l’Annexe IV. Les biotites (Figure 11.1 A) sont relativement groupées (0,28 à 0,91 XFe) mais elles montrent une légère différenciation entre les faciès laviques et les faciès grenus. La composition des amphiboles (Figure 11.1 B) s’étale entre les magnésio-hornblendes et les tschermakites, les faciès grenus et laviques s’y superposant. Les pyroxènes (Figure 11.1 C) se trouvent en proportion beaucoup plus importante dans les faciès laviques ; leur composition est essentiellement de l’augite, sauf pour les laves du Domaine Sud où l’on trouve également des clinoenstatites. 

Géochimie

 Les « secteurs » mis en évidence par les descriptions pétrographiques des roches magmatiques soulèvent une question majeure : les différences observées sont-elles le fait de conditions de mise en place différentes, ou bien s’agit-il de systèmes magmatiques indépendants les uns des autres, notamment d’un point de vue géochimique ? Par ailleurs, les similarités de paragenèses entre les faciès plutoniques et laviques au sein d’un même secteur soulignent un probable cogénétisme entre ces faciès : le caractère lavique est-il également déterminé par des conditions de mise en place différentes (refroidissement, T, P…) ? Des analyses géochimiques ont été réalisées sur les faciès prélevés les plus frais (Table 11.1), afin d’apporter des éléments de réponse à ces questions, dans le but de déterminer la viabilité du modèle en arbre de noël. Les concentrations en éléments majeurs ont été déterminées par ICP-AES et les éléments traces par ICP-MS au laboratoire du SARM à Nancy. 

Validité des analyses

 Dans un premier temps, les analyses géochimiques ont été confrontées à celles de EL BAKKALI (1995) qui définissent les tendances régionales pour le magmatisme des massifs satellites du Gourougou (calco-alcalin potassique de 9.0 à 6.6 Ma ; EL BAKKALI et al., 1998) et du Gourougou s.s. (calco-alcalin shoshonitique de 7 à 5.4 Ma) pour comparaison, afin de voir si les échantillons choisis présentent des enrichissements ou altérations notables qui pourraient fausser les interprétations. Pour cela, le ratio Zr/TiO2, très peu sensible à l’altération mais qui augmente avec la différenciation chimique (WINCHESTER & FLOYD, 1977), a été confronté aux éléments majeurs (Figure 11.2).Plusieurs paragenèses s’y distinguent : (1) dans le Domaine Sud, la paragenèse est à amphibole dominante et orthopyroxène ; (2) à Afra, les biotites sont en quantité supérieure (voire égale) aux amphiboles. Les orthopyroxènes y sont également abondants ; (3) les secteurs de Axara et de Ouiksane sont relativement proches, avec des paragenèses à amphibole clairement dominante (voire exclusive à Axara) et à biotite ; (4) à Setolazar en revanche, l’ensemble des faciès est trop altéré pour que l’on y distingue clairement la paragenèse primaire. Ces paragenèses variées et leur altération (qui ne sera pas décrite ici) sont cependant homogènes au sein d’un secteur donné. L’analyse est identique pour les faciès ignés étudiés à Ouiksane et Axara. La caractérisation de la minéralogie a été réalisée à l’aide d’analyses EPMA réalisées à l’ISTO. Ces analyses sont reportées dans l’Annexe IV. Les biotites (Figure 11.1 A) sont relativement groupées (0,28 à 0,91 XFe) mais elles montrent une légère différenciation entre les faciès laviques et les faciès grenus. La composition des amphiboles (Figure 11.1 B) s’étale entre les magnésio-hornblendes et les tschermakites, les faciès grenus et laviques s’y superposant. Les pyroxènes (Figure 11.1 C) se trouvent en proportion beaucoup plus importante dans les faciès laviques ; leur composition est essentiellement de l’augite, sauf pour les laves du Domaine Sud où l’on trouve également des clinoenstatites. 

Géochimie

 Les « secteurs » mis en évidence par les descriptions pétrographiques des roches magmatiques soulèvent une question majeure : les différences observées sont-elles le fait de conditions de mise en place différentes, ou bien s’agit-il de systèmes magmatiques indépendants les uns des autres, notamment d’un point de vue géochimique ? Par ailleurs, les similarités de paragenèses entre les faciès plutoniques et laviques au sein d’un même secteur soulignent un probable cogénétisme entre ces faciès : le caractère lavique est-il également déterminé par des conditions de mise en place différentes (refroidissement, T, P…) ? Des analyses géochimiques ont été réalisées sur les faciès prélevés les plus frais (Table 11.1), afin d’apporter des éléments de réponse à ces questions, dans le but de déterminer la viabilité du modèle en arbre de noël. Les concentrations en éléments majeurs ont été déterminées par ICP-AES et les éléments traces par ICP-MS au laboratoire du SARM à Nancy. 

Validité des analyses 

Dans un premier temps, les analyses géochimiques ont été confrontées à celles de EL BAKKALI (1995) qui définissent les tendances régionales pour le magmatisme des massifs satellites du Gourougou (calco-alcalin potassique de 9.0 à 6.6 Ma ; EL BAKKALI et al., 1998) et du Gourougou s.s. (calco-alcalin shoshonitique de 7 à 5.4 Ma) pour comparaison, afin de voir si les échantillons choisis présentent des enrichissements ou altérations notables qui pourraient fausser les interprétations. Pour cela, le ratio Zr/TiO2, très peu sensible à l’altération mais qui augmente avec la différenciation chimique (WINCHESTER & FLOYD, 1977), a été confronté aux éléments majeurs (Figure 11.2).