Magmatisme de l'Antécambrien - Cambrien et genèse des minéralisations à Au, Cu, Mo, Pb-Zn du massif hercynien du Tichka ( Haut-Atlas occidental, Maroc )

Abstract

Le Haut-atlas occidental fait partie de la Méséta marocaine. Ce noyau est limité vers le sud par le décrochement du Tizi n’Test. Cet accident crustal sépare deux domaines. Le domaine au NW est fortement déformé tandis que celui situé au SE est très faiblement déformé. Les terrains les plus anciens qu’on a pu reconnaître dans ce massif correspondent à une série micaschisteuse probablement d’âge Néoprotérozoïque surmontée par un complexe métavolcanique et métavolcanodétritique. Ce volcanisme infracambrien est de nature calco-alcaline et le site géodynamique probable dans lequel il s’est mis serait celui d’un arc, une puissance formation volcanique et volcanodétritique post collision panafricaine est bien développée sur l’Anti-Atlas. Dans l’optique où le Haut-Atlas et l’Anti-Atlas font partie du même contexte géodynamique. La genèse de ce magmatisme du Haut-Atlas serait similaire à celle de l’Anti-Atlas. Au dessus de cet ensemble métavolcanique et métavolcanodétritique repose en concordance une épaisse série métacalcschisteuse datée du Cambrien inférieur par les Archaecyathes. Au sein de cette série affleurent des pyroclastites et des dacites à caractère calco-alcalin orogénique et des basaltes tholeïtiques anorogéniques. Durant le dépôt de ces métacalcschistes il y avait coexistence d’un magmatisme calco-alcalin d’origine crustal et un autre tholéïtique d’origine mantélique. Lorsqu’on passe dans la série schisteuse qui vient au dessus des métacalcshiste l’activité calco-alcaline disparaît pour laisser la place à un volcanisme uniquement tholéïtique à alcalin. Cette inversion du volcanisme correspond au passage ‘un contexte compressif vers un contexte distensif qui s’installe définitivement vers le sommet du Cambrien inférieur. Cette distension s’est effectuée selon des failles N70 et N20 dans le cas du Haut-atlas occidental. Les terrains de l’Infracambrien et du Cambrien était enfouis sous une épaisse série jusqu’à l’événement hercynien qui a structuré l’ensemble de ces terrains selon des mégaplis isoclinaux à vergence ouest. Le raccourcissement hercynien est NW-SE. Ce raccourcissement s’est opéré selon les fractures héritées du socle et ayant servi à l’ouverture des bassins infracambriens et cambriens. La phase ultime de cette orogenèse est manifestée par la mise en place de corps intrusifs. Ces intrusions acides et basiques de nature calcoalcaline dans le cas du Tichka sont responsables en partie des manifestations hydrothermales et pneumatolitiques exprimées sous forme de minéralisations à Au, Mo, W, Cu et Pb-Zn. L’étude minéralogique de l’encaissant de ces minéralisations a montrée que celui-ci a était porté dans des conditions du faciès schistes verts évoluant jusqu’au faciès des amphibolites au contact des corps intrusifs. L’étude des fluides minéralisateurs nous a permis de reconnaître la présence de trois familles de fluides à compositions différentes. Des fluides carboniques, aquo-carboniques et aqueux. Les premiers ont été piégés à des pressions de l’ordre de 3 à 4 Kb, les seconds vers 2 Kb et les derniers aux alentours de 1 Kb et moins. A ces trois fluides correspondent aussi trois stades de minéralisations reconnus dans certains indices (Oukilal). Trois intervalles de pressions ont aussi été retrouvés grâce à l’étude des amphiboles des formations encaissantes. L’histoire métallogénique du massif s’est effectuée en trois stades. Un stade sulfoarsénié où le fluide à une composition carbonique et serait lié à la dévolatilisation des terrains métamorphiques sous jacents. La profondeur de mise en place de ce stade serait à environ 12 Km. Le deuxième stade est caractérisé par le piégeage hétérogène de fluides à composition contrastée (CO2 et/ou H2O). Les fluides de ce deuxième stade proviendraient de la démixion des premiers fluides carboniques à la suite d’une fracturation (décompression). Cette fracturation peut avoir lieu lorsque la pression des fluides l’emporte sur la pression lithostatique ou lors de la surrection de la chaîne hercynienne passant d’un niveau profond à un niveau relativement moins profond. C’est à ce niveau que les amphiboles de deuxième génération ont pu cristalliser sous des pressions de l’ordre de 2 Kb. Les pressions de piégeage des fluides de ce deuxième stade sont du même ordre de grandeur. Le dernier stade correspond au piégeage des fluides aqueux, à la cristallisation des chlorites hydrothermale et à la mise en place de la paragenèse à Au-Bi-Te dans le cas d’Oukilal. Les pressions et les températures de ce stade sont faible (P<1 Kb ; T de l’ordre de 200 °C) correspondant à la mise en place à des niveaux superficiels. C’est à ce stade qu’on a relié les autres minéralisations à Cu, Pb-Zn. Cette évolution (surrection) du bâti hercynien est accompagnée de la mise en place des intrusions du massif du Tichka. A plusieurs moments de cette histoire il pourrait y avoir des interférences entre fluides d’origine magmatique et fluides d’origine métamorphique.