L'excursion Géologique de I'l.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

 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,

Figure 1 Localisation des boutonnieres Precambriennes de I'Anti-Atlas du Maroc. Blanc—couverture Secondaire et Tertiaire; hachures—Primaire (sauf Ie Cambrien Interieur du domaine de I'Anti-Atlas): pointillé—Cambrien Inferieur et Adoudounien du domaine de I'Anti-Atlas; noir—Precambrien.

representée par Ie 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.

une phase precoce du cycle de 

left
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 a quelques 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