L'excursion Géologique de l'I.G.C.P. dans I'Anti-Atlas
Marocain, Mai 1973
W. R. Church et G. M. Young
Department of Geology.
University of Western Ontario
London. Ontario
Geoscience Canada, v.1, no.1, p. 48-51.
Summary
An I.G.C.P.
group, in May of 1973 had the opportunity of visiting the Anti-Atlas of Morocco.
The object of the excursion was to visit four of the Precambrian inliers of the
Anti-Atlas to see the bases on which Choubert and Faure-Muret have established a
stratigraphy for this very complex region. Another goal was to make comparisons
with the Precambrian of SW. Europe and the Canadian Shield. This brief report on
the excursion points out the many remarkable similarities between the history of
the Moroccan Anti-Atlas and the eastern part of the Canadian Shield. Attention
is also focussed on a possible occurrence of early Proterozoic oceanic crust in
the Anti-Atlas.
Résumé
Une equipe
I.G.C.P. participait au mois de mai, 1973 à une excursion au Maroc, dans Ie but
d'examiner les roches Précambriennes de quatres boutonnières de I'Anti-Atlas.
Les participants ont aussi pu examiner les critères sur lesquels Choubert et
Faure-Muret ont établi la subdivision stratigraphique du Précambrien marocain.
II y a plusieurs similarités remarquables entre l’évolution précambrienne de
I'Anti-Atlas et la partie orientale du Bouclier canadien. Nous voulons aussi
signaler qu'il existe, dans I'Anti-Atlas une possibilite de préservation de
quelques indices d'une croûte oceanique d'âge Proterozoique Inferieur.
Quatre
géologues canadiens ont pris part recemment à une excursion dans I'Anti-Atlas
marocain organisée et conduite par Monsieur G. Choubert et Mile Faure-Muret.
assistés par les membres de la division géologique de la Direction des Mines et
de la Géologie du Maroc. L'excursion fut concue dans Ie cadre du projet de
recherches No. PA7L.48 du I.G.C.P.: "Précambrien des zones mobiles, 2éme partie;
correlation des zones mobiles du socle ancien d'Afrique du Nord, de la Peninsule
Ibérique et de la région orientale de I'Amerique du Nord". Parmi les
participants se trouvaient Ie Professeur Brueckner de Memorial University of
Newfoundland, les Professeurs G. M. Young et W. R. Church de I'University of
Western Ontario, Messieurs M. Morrison et M. Durando de la Mission de I'O.N.U.
au Maroc, Mousieur M. Julivert et Mme I. Zammarreno Herrero de Julivert,
D'Oviedo, specialistes du Proterozoique Superieur et du Cambrien de I'Espagne,
M. Hameurt de Rennes et M. Doré de Caen, spécialistes de la géologie du Massif
Armoricain. L'excursion eut pour objet I'examen de la lithologie et des
structures particulières au Précambrien affleurant dans les boutonnières de
Kerdous, Siroua. Zenaga, et de Bou Azzer-EI Graara (Fig. 1), ainsi que de faire
la comparaison entre les subdivisions Prècambriennes concu par Professeur
Choubert et Mile Faure-Muret et celles qui sont utilisèes ailleurs.
Un des traits
les plus frappants de la geologic des regions qui bordent I'Amerique du Nord à
I'est et les Isles Britanniques est la superposition vers Ie Sud-Est de zones
tectoniques plus jeunes; ainsi la zone Penokeenne (2.100 m.a.) qui se présente
en bordure sud de la Province Superieure et qui est I'unité tectonique la plus
ancienne du Canada (2.700 m.a.) est succedee au Sud-Est par les zones
Hudsonienne (1.950-1.700 m.a.), Grenvillienne (1.100 m.a.), Fleur de Lys (500
m.a.), Acadienne (Devonien Moyen) et Hercynienne (Carbonifère). Sur ce schema,
fait seulement exception la zone Cadomienne, representée par le Monian du Pays
de Galles et certaines zones des regions du sud de Terre Neuve et des Provinces
Maritimes du Canada. La distribution des zones tectoniques de I'Afrique du Nord
et de I'Europe du Sud, fortement influencee par Ie tectonisme Pan-Africain,
parait beaucoup plus complexe et une zonation semblable est difficilement
reconnaissable à grande echelle. Selon de nouvelles données radiometriques,
énoncées par Choubert au cours de I'excursion, il semblerait neanmoins que
I'Anti-Atlas puisse representer la frontiere méridionale de la Province de
Grenville plutôt que la limite septentrionale du tectonisme Pan-Africaine. L'âge
de I'événement orogenique qui mit fin au developpement de I'Archéen de I'Anti-Atlas
parait d'autre part proche de I'âge de I'orogenèse Kenoran du Canada (2.700 m.a.)
alors que par contraste I'évènement terminant "I'Archéen" des Boucliers sud
africain et bresilien est beaucoup plus ancien (3.400 m.a.). Compte tenu de ces
remarques, il semble possible de subdiviser Ie Précambrien de I'Anti-Atlas sur
Ie meme modèle que Ie Précambrien canadien, et en depit du fait que toute
correlation inter-continentale ne peut qu'être provisoire et surtout de nature
speculative, une comparaison plus approfondie entre le Précambrien du Bouclier
canadien et le Précambrien de I'Afrique du Nord nous parait pertinente. La
subdivision du Precambrien de I'Anti-Atlas, telle que I'a concue Choubert, est
determinee comme au Canada par la presence de discontinuites majeures et de
changements de lithofacies. La subdivision adoptée par Choubert se compare à
celle du Bouclier canadien de la facon suivante:
_______________CANADA_________ ____ ANTI-ATLAS
Orogenese
l’Ere
Divisions de Choubert
Grenville (1.0 b.y.)
Hadrynian
P-lll
Elsonian (1.3 b.y.)
Neohelikian
P-ll IlI
Hudsonian (2.1-1.7 b.y.) Paleohelikian
P-ll
Kenoran (2.7)
Aphebian
P-I II
_Archean
P-0 et P-I
Chaque division etablie par Choubert possède des caracteristiques lithologiques
et structurales que nous nous proposons de décrire en soulignant leurs
similarités, ou differences, avec celles qui se rencontrent dans le Bouclier
canadien.
P-0 : Archéen
Dans Ie
massif de Kerdous. Les roches que Choubert considère d'âge P-0 se composent
d'une serie monotone de grauwackes schisteux granoclassés et caracterisés par la
presence de nodules de calc-silicate. Pres de Tanalt. les schistes sont coupes
par un granite dont I'ager radiometrique (Rb:Sr) est de 2.600 m.y.
On observe aussi les grauwackes schisteux avec d'abondants nodules de
calc-silicate parmi les roches du socle precambrien de la boutonniere de la
Plaine de Zenaga; bien que generalement considerees d'age P-I, ils pourraient
s'apparenter aux grauwackes schisteux de Kerdous d'age P-0. La presence de
nodules de calc-silicate au sein des series de grauwackes fut reconnue depuis
longtemps par Pettijohn (1943) comme un trait caracteristique de l’Archéen
canadien. Dans la Plaine Zenaga les grauwackes sont injectés par un orthogneiss
monzonitique (orthogneiss Azguemerzi) a grands porphyoblastes de feldspath
potassique qui pourraient être d'origine metasomatique. De telles roches
pourraient s'apparenter aux gneiss monzonitiques à porphyroblastes de Kenoran de
la Province Superieure au Canada, de meme qu'au granite de Cape Hood et
migmatites associées de Nelspruit en Afrique du Sud. Les orthogneiss
d'Azguemerzi sont néanmoins d'un age (Rb:Sr isochrone) de 1850 ± 50 m.y. et
pourraient representer une phase precoce du cycle de magmatisme Hudsonien.
Choubert et Faure-Muret considered que les gneiss oeillés fortement deformes qui
se trouvent en contact avec les grauwackes faiblement metamorphoses de la
boutonnière de Kerdous constituent Ie sousbasement de la serie de grauwackes
P-0. De tels gneiss se rencontrent encore dans la boutonniere de Bou Azzer-EI
Graara oû ils sont en discordance avec la série de roches qui les surmonte
considerée d'âge Aphébien.
Les unités de
roches vertes de grande envergure sont absentes dans I'Archéen de I'Anti-Atlas.
alors que des chaines est-ouest de roches mafiques metamorphiques, y comprises
des corps d'anorthosite pouvant atteindre un kilometre de long, apparaissent au
sein des schistes Kerdous (Tazeroualt).
P-I.II :
Aphebien
L'association
tillite-quartzite typique de I'Huronien n'a pas été observée dans les
boutonnières visitées. L'unité à la base du Systeme d'EI Graara (P-l.ll) dans la
boutonniere de Bou Azzer-EI Graara. renferme cependant des oligoschistes
semblables aux formations ferrugineuses Aphébiennes du type Lac Superieur
de(Animikie). Le systeme d'EI Graara contient aussi des unites de quartzites
alumineux a pyrophyllite, diaspore et zyunyite, qui les rendent comparables a la
Formation de Lorrain de I'Huronien et aux quartzites alumineux associes aux
formations ferrugineuses de I'Animikie. La reapparition de ces facies en
Mauritanie (Series d'Akjoujt et de Gadel) mérite un interêt particulier du point
de vue de leur signification paleogeographique et, etant donne I'importance de
ces facies au Brésil et en Inde. de la possibilité de correlations
intercontinentales.
On note encore les traits communs suivants : la presence de metasédiments riches
en alumine (à cordierite) de roches mafiques volcaniques. y comprises des roches
pyroclastiques, de meme que d'unités de gabbro à cumulates ultramafiques pouvant
être comparées aux filons de West Kiernan au Michigan, aux filons
ultramafiques-mafiques de la region de la Fosse du Labrador ou aux series
aphebiennes de I'arctique canadien.
La phase
orogenique Hudsonienne est representee dans les massifs de Kerdous Zenaga,
Siroua, et El Graara par des granites alcalins tels que ceux de Tafraout et de
Tazenakht
P-ll :
Paleohelikien
Les
quartzites d'age P-ll (quartzites Lkst du massif de Kerdous) constituent la
formation la plus caracteristique de de I'Anti-Atias. Les unites inferieures
comprennent des carbonates renfermant parfois des structures stromatoliques
intactes, et I'entiere serie est traversee de filons massifs de dolerite En tant
que facies lithologiques le quartzites de Lkst et les dolerites associees se
rapprochentle plus du groupe de Wakeham Bay de la Province de Grenville, de la
Formation Sims de la Fosse du Labrador et de la Formation Roraima de la Guyanne.
Les quartzites renferment des stratifications entrecroisees et des ripple marks,
mais jusqu'ici on ne connait rien de leur provenance Dans la region Nord de
I'Anti-Atlas les quartzites sont surmontes en concordance par des roches
volcaniques mafiques. suivi des argillites et des quartzites.
Filons de
diabase ante P-II.III
Les roches
archeennes du massif de Kerdous sont coupees par deux series de filons de
diabase ante P II III Les dolerites les plus
andennes furent injectees avant l’intrusion du granite de Tafraout d’age 1 900 m
a et pourraient equivaloir aux diabases Nipissing du Canada Les filons les plus
recents traversent les granites d’age Hudsonien mais on ne peut assurer qu'ils
se coupent les quartzites d’age P-ll encore qu'ils puissent avoir alimente les
filons de dolerite au sein des quartzites. Ces dolerites, telle que Choubert les
a decrites contiennent parfois des pyroxenes roses des augites presumement
titaniferes et peuvent presenter des les affinites avec I'essain de filons
subalcalins de Sudbury d'age Paleohelikien.
mid P-II.III : Neohelikien
Les roches
d'age Neohelikien recouvrent, en discordance angulaire les roches d'age P-ll. La
serie debute generalement par des effusions de roches volcaniques mafiques et,
felsiques, suivies de sediments glaciaires et fluviaux. On observe des tillites
associees a des argillites laminees renfermant des dropstones. dans des regions
aussi eloignees les unes des autres que le Massif de Sirouha et de Bou Azzer. En
Ameriquedu Nord il n'existe pas de successions equivalentes au sein desquelles
on aurait definitivement observe des materiaux d'origine glaciaire.
P-III :
Hadrynien
Les roches
d'age P-lll sont principalement des roches volcaniques continentales mafiques et
felsiques avec intercalations de conglomerats grossiers, de gres et quelques
stromatolites. Le facies conglomerat de piedmont peut se rapprocher de celui du
Keweenawan et les roches volcaniques mafiques renferment des coulees de basalte
porphyrique a grands cristaux de plagioclase qui sont semblable aquelques
coulees du Keweenawan dans la region de Mamainse Point en Ontario et ailleurs.
On retrouve aussi dans le Massif de Siroua des basaltes a sperolithes de
plagioclase comparables aux celebres "daisy” de Mamainse. Les roches volcaniques
P-lll renferment cependant une quantite important d-ignimbrites tandis qu'il y a
tres peu de roches rhyolitiques dans le Keweenawan. Par ailleurs, selon des
donnees radiometriques, les roches volcaniques P-lll sont posterieures a
I'orogenese Grenville alors que le volcanisme Keweenawan semble etre le temoin
d’une phase d'instabilite precoce de cette orogenese. II se pourrait que les
roches volcaniques P-lll representent des series effusives formees a la marge de
la fosse, au creux de laquelle furent deposes roches volcaniques mafiques de la
Serie Verte du Hoggar. Leurs correlatifs les plus semblables au Canada sont
probablement les series volcaniques et detritiques de la peninsule d'Avalon a
Terre Neuve.
Conclusion
On considere
generalement que I'Anti-Atlas, en tant que partie integrante du systeme Pan
Africain formant la limite septentrionale du continent Africain n'a ete soude a
I'Amerique du Nord que lors de la fermeture de I'ocean Proto-Atlantiqueau
Paleozoique moyen; jusqu'a cette epoque, I'Afrique aurait en effet evolue
independamment deI'Amerique du Nord. La consolidation ultime de I'Afrique est
liee a. I'orogenie Pan Africain (c. 600 m.a.) alors que !a cratonisation de
I'Amerique du Nord s'est achevee.avec I'orogenese Grenville (1000 m.a.). Aucun
element de geologie propre a I'Amerique du Nord n'a ete reconnu en Afrique du
Nord alors que la presence de fragments d'Afrique soude a la marge de I'Amerique
du Nord a souvent ete evoquee. La suggestion de Choubert selon laquelle la
discordance entre les unites precambriennes de.I'Anti-Atlas aurait un age de
1.000 m.a. revet ainsi un interet particulier et implique que I'Anti-Atlas
ferait partie de la frontiere meridionale de la Province de Grenville plutot que
de la oar limite septentrionale du systeme Pan Africain. L'existence du
Grenville dans la partie septentrionale de I'Afrique du Nord ainsi que presence
complementa.re d une zone Pan Africaine au long de la meridionale des Appalaches
et des Caledonides suggerent marges continentales de I Atlantique ont ete des
zones de reactivation tectonique pendant tout le Proterozoique et Phanerozoique.
Ainsi pourrait-on expliquer la concentration remarquable d’eclogites et
granulites de haute pression localisee sur les marges de I'Atlantique en Norvege.
Ecosse Espagne et en France. De plus, I’age de l’evenement orogenique qui mit
fin au developpement de I'Archeen de I'Anti-Atlas etant relativement plus proche
de I'age de pres I’orogenese Kenoran du Canada (2.700 m.a.) que l’evenement
terminant I Archean de I'Afrique meridionale, il semble possible que I'Archeen
de I'Anti-Atlas ait fait partie du domaine canadien Sveccofennian plutot que du
domaine Afro-Bresilien. Les noyaux Archeens de l’Afrique meridionale, Rhodesia,
et Bresil paraissent plus vieux (3.400 m.a.) que I'Archeen de la Province
Superieure du Canada (2.700 m.a.).
Par ailleurs, tandis que les quartzites huroniens auxquels sont associes les
conglomerats uraniferes du type Elliot Lake furent certainement deposes
anterieurement a 2.700 m.a. les quartzites proterozoiques sudafricains et
bresiliens debutant avec I'unite aurifere-uranifere du Dominion Reef et les
series de Vinos das Velhas ont au moins 2.700 m.a.
Les etages
precoces du developpement des Appalaches—volcanisme bimodal, y compris un
volcanisme peralcalin; orogenese cambrienne tardive du Fleur de
Lys-Moine-Dalradian; mise en place des ophiolites des Appalaches—sont peutetre
aussi representes en Afrique du Nord par le volcanisme acide d'affinite
alcalin-peralcalin du Hoggar au Sahara, la deformation de la serie de la Faleme
du Senegal et de la Serie Pourpree du Hoggar, et la transgression tremadocienne
de Zemmour.
Bien qu'il
soil pour I'instant premature de tenter de faire la synthese de la region
Nord-Atlantique en terme de tectonique de plaques, ceci a cause du nombre
immense de problemes de correlation restant a resoudre, il demeure pertinent de
postuler I'existence d'une croute oceanique representee par une zone de roches
ultramafiques et mafiques situee dans le massif de Bou Azzer-EI Graara, et qui
pourrait avoir pris part a la phase orogenique qui deforma les roches
aphebiennes P-I.II de l’Anti-Atlas. Les roches ultramafiques sont fortement
alterees et encore que la presence possible de materiaux en provenance du
manteau superieur ne puisse etre eliminee, des vestiges de structures indiquent
qu'elles proviennent de cumulates. Les serpentines sont surmontees par roches
gabbroiques dont I'unite inferieure se compose de clinopyroxenite a grains
grossiers, semblable a celle que I'on rencontre dans de nombreux ensembles
ophiolitiques (Belts Cove, Newfoundland; Jeffrey Mine, Cantons de I'Est, Quebec;
Rhyd Y Bont. Anglesey. Pays de Galles). La
Presence
d’une telle unite de clinopyroxenite implique I'existence d'une discordance
entre les serpentines et le gabbro. Le gabbro se caracterise par un grain se
faisant plus fin vers le haut, et le sommet se compose de laves mafiques a
coussinets. L'examen sur le terrain a neanmoins demontre que le facies a grains
fins est compose d'une serie de filons de diabase qui dans des travaux futurs
pourrait ou non s'averer identique a un complexe de diabase d'affinite oceanique.
Certains des filons descendent dans la serpentine ou ils sont deformes et
alteres en rodingite. Tout comme dans d'autres complexes ophiolitiques. il
apparait y evident que le cuivre a ete remobilise dans la region du contact des
filons, et des roches volcaniques. La confirmation de la nature ophiolitique du
complexe en ferait le plus ancien exemple connu de croute ocanique.
L'excursion
prit fin a Rabat par une reception offerte par M. Moussa Saadi, chef de la
Division de Geologie,sans I'encouragement et le support de qui I'excursion
n'aurait pu avoir lieu.Nous eumes la chance de pouvoir visiter le laboratoire
geologique de Rabat et d'y examiner les echantillons et plaques minces de la
collection de Professeur Choubert et Mile Faure-Muret, experience extremement
appreciee puis qu'elle nous a permis d'etudier en detail de nombreux lithotypes
et en particulier ceux d'aspect huroniens deja mentionnes dans le texte. Nous
aimerions exprimer notre dette envers le Professeur Choubert et Mile Faure-Muret
pour avoir organise et conduit une excursion et mit a notre disposition les
resultats de longs travaux de recherche dans un domaine revetant une importance
extreme au sein du courant actuel de reevaluation de la geologie precambrienne.
Nous sommes aussi de reconnaisants a M. Daniel Tisserant et M. Mohamed Ben Said
pour leur bienveillance et I'aide qu'ils nous ont apportees au cours de
I'excursion.ainsi qu'aux conducteurs et cuisiniers qui veillerent a notre
transport et confort dans un terrain veritablement etranger. pour certains de
nous canadiens. et rendu parfois difficile.par le changement d'horaire, de
regime, temperature, et altitude. Nous aimerions conclure en disant que cette
excursion dans I'Anti-Atlas, qui fut une des premieres initiatives du Programme
I.G.C.P., nous fut extremement profitable et qu'elle presage une ere de
cooperation entre geologues canadiens, francais, espagnols et marocains dans le
domaine de la geologie precambrienne.
Dr. Church est Associe de Recherches au Centre de Recherches
Zones Arides a I'Universite des Sciences et Techniques de Languedoc,
Montpellier, et le Dr. Young vient de faire un stage a Marseille au Laboratoire
de Geologie Structurale Centre de St. Jerome dirige par le Professeur Sougy.
MS received November 26 1973