Les granitoïdes paléoprotérozoïques de la boutonnière de Zenaga et leur encaissant métamorphique ( Anti-Atlas, Maroc ) : Etude pétrologique, géochimique et structurale

Abstract

La boutonnière de Zenaga située dans l’Anti-Atlas central est bordée dans sa partie nord par l’accident majeur de l’Anti-Atlas. Elle est constituée d’un socle paléoprotérozoïque (micaschistes et granites), et d’une couverture quartzitique du Néoprotérozoïque. Ces deux ensembles sont couverts par un complexe volcanique acide (PIII) et une séquence carbonatée de l’Adoudounien. Un réseau complexe de filons de dolérite parcoure la plaine. L’encaissant métamorphique des granitoïdes paléoprotérozoïques est constitué d’une série grésoschisteuse qui dérive probablement d’anciens sédiments formés par l’alternance de métashales et de métagrauwackes, et de niveaux métriques d’amphibolites, qui dérivent d’anciens roches magmatiques basiques (basaltes, gabbros…). L’analyse tectono-métamorphique révèle la présence d’au moins trois phases : la première phase est accompagnée d’un métamorphisme régional dans les conditions du faciès amphibolite, lié à l’orogenèse éburnéenne (paragenèse à sillimanite + feldspath potassique, et des conditions P et T estimées à 5Kb et 600°C). La deuxième phase principale est attribuée à la phase majeure pan-africaine. Sa paragenèse principale traduit une rétromorphose dans le faciès schiste vert. (muscovite + chlorite + quartz albite ; P = 2 Kb et T = 450). La troisième phase de crénulation est moins intense et ne semble pas être accompagnée de recristallisations importantes. Deux ensembles granitiques d’âge paléoprotérozoïque peuvent distingués par leur minéralogie et leur composition chimique : (i) granitoïdes d’Azguemerzi qui définissent une suite allant des tonalites, granodiorite au granite monzonitique. La cristallisation fractionnée semble bien expliquer une grande partie des variations chimiques et minéralogique. (ii) granite de Taznakhte qui est un leucogranite à deux micas intrusif dans le premier. L’étude minéralogique et géochimique montre qu’il s’agit pour les deux massifs de granites peralumineux exprimé par la présence de muscovite magmatique et la composition chimique des biotites. Les spectres des terres rares et les données isotopiques disponibles suggèrent une origine crustale pour le leucogranite de Taznakhte, et une origine relativement profonde avec une implication probable du manteau dans la genèse des granitoïdes d’Azguemerzi. L’hypothèse d’une collision continentale sans subduction pendant l’orogenèse éburnéenne dans l’Anti-Atlas central semble probable. L’analyse structurale des formations paléoprotérozoïques de Zenaga (granites et leur encaissant métamorphique) a montré que ce socle est structuré par deux orogenèse principales : l’orogenèse éburnéenne et l’orogenèse pan-africaine. Cette dernière est bien développée et elle s’exprime par une schistosité de flux et une foliation régionale, associée localement à des mylonites. Ces dernières issues aussi bien du socle éburnéen (Paléoprotérozoïque) que de la base de sa couverture quartzitique (début du Néoprotérozoïque ou PII inf.) sont le résultat d’un cisaillement senestre dominant, qui affecte la bordure nord du craton ouest africain. La fabrique de forme et de réseau de ces mylonites sont en faveur d’une déformation hétérogène en régime cisaillement non coaxiale. Le mécanisme de déformation à l’échelle du grain montre une association de mécanisme continue et de mécanisme discontinu. La mylonitisation a eu lieu dans des conditions physiques de basse température (300 à 400 °C) du faciès schistes vert. La bande mylonitique de Zenaga est formée suivant un comportement ductile – semi ductile de la déformation du craton et sa couverture durant l’orogenèse pan-africaine. Cette dernière est à l’origine – au cours de sa phase majeure – de la structuration des quartzites et la reprise du socle éburnéen. Le long de l’accident majeur de l’Anti-Atlas, cette phase tectonique est le résultat de la collision oblique entre le craton éburnéen au SW et de terrains d’avant arc et de l’arc volcanique au NE dans la boutonnière voisine de Bou-Azzer El Graara. On pense donc que les zones de cisaillement ductiles de Zenaga constituent l’une des composantes du raccourcissement de l’extrémité nord du craton ouest africain lors de cette géodynamique pan-africaine.