les skarns tungstifères de Jbel Aouam.pdf

8/10/2019 les skarns tungstifres de Jbel Aouam.pdf

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GISEMENTS, METAL L F RESDANSLEURCONTEXTE GOLOGIQUE

coordonn parZ JOHAN et D. OHNENSTETTER

Ouvrage publi avec le concours du :Ministre de la Recherche et de la Technologie

Programme interdisciplinaire de recherchesur l nergie et les matires premires (PIRSEM)du Centre National de la Recherche Scientifique

et du Bureau de Recherches Gologiques et Minires

Document du BRGM no 158 - 1988Vol. I

Editions du BRGMAvenue de Concyr45060 ORLEANSCedex 2 - FranceTl. (33) 38.64.30.28 QM T OM Fonds DOCEmentai e


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LES SKARNS TUNGSTIFERES STRATIFORMES

DUDJEBEL AOUAMMAROCCENTRAL) :

MODELE DE DEVELOPPEMENT METASOMATIQUE EN DEUX ETAPES

A . CHEILI;ETZ - et G G I U L I A ~ - ~

RsumLes m nr al i sat i ons r ubanes st r at i f or mes scheel i t e -bi ot i t e du di s t r i c t

pol ymSt al l i que du Dj ebel Aouam ( Mar oc Cent r al ) sont i nt er pr t es comme l e

r sul t at de l a f or mat i on de sl tarns par un mcani sme deux t apes : 1/ r act i onsmt amor phi ques dans des ni veaux pl i t i ques et car bonat s i mpur s i nt er st r at i f i spr odui sant par change de cat i ons une zonat i on mt asomat i que car act r i st i que ;2/ i nf i l t r at i on ul t r i eur e de f l ui des hydr ot hermaux au dbut du f onct i onnementd' un sys t me got her m que causant l e r empl acement des ni veaux cal coi si l i cat kspr cdemment const i t us et l a f or mat i on de l a mnr al i sat i on s t r at i f or me det cngst ne. Le modl e gnt i que pr sent a perm s l a m se au poi nt d' un schma depr ospect i on t act i que de l a m nr al i sat i on de t ungst ne.

Ab s t rac tSt r at i f or m scheel i t e- bi ot i t e banded m ner al i zat i on i n t he pol ymet al l i c W-Pb-

Zn- Ag di st r i ct of Dj ebel Aouam ( Cent r al Nor occo) i s i nt er pr et ed as t he r esul t of

Skar n f or mat i on by a t wo st eps pr ocess 1/ Met amorphi c r eact i ons bet ween i nt er -bedded pel i t i c and i mpure l i mest ones l ayer s pr oduci ng, by cat i ons exchanges, acharact er i st i c met asomat i c zoni ng ; 2 / Lat er i nf i l t r at i on of hydr ot her mal f l ui dsat t he begi nni ng of t he devel opment of a pal eogeot her mal syst em causi ng t her epl acement of t he cal c- si l i cat e l ayer s pr evi ousl y const i t ued and t he f ormat i on

of t he st r at i f or m t ungst en m ner al i zat i on. The genet i c model present ed her eal l owed t he const r uct i on of a schema f or t he l ocal expl or at i on of t he t ungst enm neral i zat i on.

1. C e n t r e de R ec h e rc h e s P t r o g r a p h i q u e s e t G o c h i mi q u e s, BP 2 0 5 4 5 0 1 VANDOEUVRE L E S NANCY. -2. E c o l e N a t i o n a l e S u p r i e u r e d e G o l og i e , BP 4 5 2 5 4 0 0 1 NANCY Cedex. - 3 . M i s s i o n ORSTOM, CP 4021,A l am d a d a b a r r a , 4 0 0 0 0 SALVADOR DA BAHIA, B r s i l . - a ve c l a c o l l a b o r a t i o n d e H. AGOUGIL,H. BOUNAJMA, J.M. FRANCOIS, M . HAFID, A. LACOMME, M . MECHICHE e t S. SUERA, S o c i t M i n i r e d u

, D j e b e l Aouam, SMA, S e r v i c e s G o l o g i q u e s .


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1. IntroductionSous l e t er me " skar n" , on dsi gne auj our d' hui un cer t ai n nombr e d' obj et s

gol ogi ques var i s qui peuvent t r e r egr oups en deux cl asses pr i nci pal es ( PHAN,1969 ; BARTHOLOME, 1970; ZHARI KOV, 1970 ; EI NAUDI et al . , 1981) . 1/ Les Skar nsr sul t ant de l a r ecr i st al l i sat i on mt amor phi que de r oches car bonat es, pl us oumoi ns i mpur es ou pr odui t s par r act i on ent r e r oches l i t hol ogi es cont r ast escomme l es al t er nances de schi st es et de cal cai r es. On about i t al or s l a f or -mat i on de ' ' cor nennes cal co- si l i cat es" ou "cor nennes r ubanes" ou " gnei ss si l i cat es cal ci ques" ou encor e " cal c- si l i cat e bands' ' ( FONTEI LLES et MACHAI RAS,1968 J VI DALE, 1969 ; ZFI ARI KOV, 1970; THOIIPSOS, 1975) . Le mcani sme essent i eli nt er venant l or s de l a f or mat i on de ce t ype de Skar n est l a mt asomat ose dedi f f usi on qui se dvel oppe sous l ' ef f et de gr adi ent s de pot ent i el chi m que des

di f f r ent s dl 6ment s prsent s dans l es r oches de dpar t ( KORZHI KSKI I , 1968).2 Les ' ' Skar ns mt asomat i ques d' nf i l t r at i on" ( KORZHI NSKI I , 1968 ; FONTEI LLES,1978) car act r i ss par l a per col at i on de sol ut i ons hydr ot hermal es s o u s l ' act i onde gradi ent s de pressi on f l ui de ( FRANTZ et WEI SBROD, 1974) et provoquant l er empl acement de ni veaux car bonat s au cont act ou non d' i nt r usi f s magmat i ques. Lamt asomat ose d' i nf i l t r at i on se car act ri se par des appor t s d' l kment s en gnr alt r anger s aux r oches ht es, en par t i cul i er l es mt aux t el s que WMo- Cu- Pb- Zn-Fe- Mn.

En ce qui concer ne l es Skar ns st r at i f or mes scheel i t e- bi ot i t e de l ' Aouaml eur or i gi ne pi gnt i que, r sul t at de l ' i nf i l t r at i on et du r empl acement dessr i es pal ozo ques par des f l ui des hydr ot her maux t ungst i f r es ascendant s, fu tassez vi t e dmont r e ( CHEI LLETZ, 1983b) . Cependant , l a nat ur e cal co- si l i cat e etr ubane de l a gangue de l a m nral i sat i on posai t l e pr obl me de l a composi t i ondes sri es r empl aces, r appor t es dans un pr em er t emps des f or mat i onsessent i el l ement pl i t i ques ( CHEI LLETZ, 1985). Cet t e i nt er pr t at i on supposai t enpar t i cul i er un i mpor t ant appor t de cal ci um par l es sol ut i ons hydr ot her mal esper col ant es. En f ai t , l ' t ude dt ai l l e des sr i es sdi ment ai r es r vl al ' exi st ence d' i nt ercal at i ons car bonat es 2 l ' i nt r i eur des sr i es schi s to-gr seuses si l ur o- dvoni ennes. Les rsul t at s de l ' t ude pt r ogr aphi que etgochi m que des Skar ns st r at i f or mes de l ' Aouam que n o u s pr sent ons i ci s ' a c c o r -dent avec un modl e car act r i s par l a super posi t i on spat i al e des deux t ypes demt asomat ose voqus dans cet t e pr sent at i on gnral e. 1/ Di f f usi on d' Cl ment sau cour s de l a r act i on mt amor phi que ent r e l es t er mes schi st o- gr seux etcar bonat s i nt er st r at i f i s condui sant au dvel oppement d' une zonat i on mkt aso-mat i que i l l ust r e par l e r ubannement des r oches. 2/ I nf i l t r at i on des l ent i l l es

r ubanes par des f l ui des hydr ot her maux appor t ant en par t i cul i er l e t ungst ne.


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L' obser vat i on et l ' i nt er pr t at i on des l ent i l l es de sl carn st r at i f or me schee-l i t e de 1' Aouamont t f ac i l i t es par l ' absence de r emobi l i sat i on ul t r i eur e del a m nr al i sat i on et par l ' exi st ence d' une expl oi t at i on m ni r e sout er r ai ne pour

Pb- Zn- Ag permet t ant l ' accs di f f r ent s ni veaux de l a m nr al i sat i on det ungst ne. Le modl e gnt i que pr sent a perm s l a m se au poi nt d' un schma de

pr ospect i on t act i que de ce t ype de mnr al i sat i on.Ce t r avai l es t l e f r u i t d' une col l abor at i on ent r e l e ser vi ce gol ogi que de l a

Soci t M ni re du Dj ebel Aouam (SMA), l e Cent r e de Recher ches Pt r ogr aphi ques

et Gochi m ques ( CRPG) et 1' Ecol e Nat i onal e Supr i eur e de Gol ogi e de Nancy(ENSG) . Que t out es l es per sonnes y ayant col l abor de pr s ou de l oi n, t r ouventi ci l ' expr essi on de nos pl us si ncr es remer ci ement s.

2, Situation gologiqueLes m nr al i sati ons de t unsgt ne du Dj ebel Aouam appar t i ennent l a pr ovi nce

Mar ocai ne t ungst ne- t ai n- mol ybdne associ e l a m se en pl ace des gr ani t o- des hercyni ens post - t ect oni ques ( AGARD et al . , 1980). Le di s t r i c t du Dj ebelAouam const i t ue un exempl e r emar quabl e de syst me pal gogot her m que r sul t ant de1 mpl acement de pet i t s st ocks de gr ani t oi des et du dvel oppement de ci r cul a-t i ons hydr ot her mal es pol yphases ( f i g. 1)

4 7 6 O00 4 7 9 O00

2 8 5 O00

O 0.5 Ikm-283.000

L E G E N D ESc h i s t e s e t c a rbona t e s :

Ca rbona t e s : Dvonien moycE i sens sup.m a u a r t z i t e s d e I' A o u am

Srie Schisto-grdseuse:Ordovicien-Si lurien

If++++lGrani teFi lons Pb-Zn-Ag

l a n de c he va uc hem e nt

aille

Axe syncl inal> Pe nda ge

\ MBt a m hydro t he rm a l etJ min6ralisat ions t ungs t i f re s

M EM E D l T E A NEI

Figure 1 - Schma gol ogi que et m ni er du di st r i ct du Dj ebel Aouam au MarocCent r al . La l i m t e du hal o de mt amorphi sme hydr ot her mal const i t ue l ' envel oppe

des m nr al i sat i ons de t ungst ne.


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Les m nr al i sat i ons peuvent t r e di vi ses en t r oi s gr oupes pri nci paux sur l abase de r el at i ons chr onol ogi ques cl ai r es et des par agenses m nr al ogi ques : 1/l es skar ns scheel i t e compr enant l es m nr al i sat i ons rubanes st r at i f or mesdcri t es dans ce tr avai l ; 2/ l es f i l ons et vei nes 2 quar t z- scheel i t e- wol f r am t e( CHEI LLETZ, 1984) et 3/ l es f i l ons Pb- Zn- Ag ( AGARD et al . , 1958) act uel l ementexpl oi t s ( pr oduct i on depui s 1955 : 300. 000 t Pb, 30. 000 t Zn et 600.000 kg Ag ;rserves : 120. 000 t Pb et 32. 000 Zi ; est i mat i on SMA, 1984).

Le di st r i ct du Dj ebel Aouam est l ocal i s dans l a part i e or i ent al e de l ' ensembl e pal ozo que Nor d- Fi st i en. Les sdi ment s d' ge Or dovi ci en Vi sen supr i eursont pr dom nance schi st o- gr seuse avec des i nt er cal at i ons car bonat es peui mpor t ant es. Les sr i es ont t af f ect es par deux phases t ect oni ques au moi ns( ALLARY et al . , 1. 976) ~ a seconde t ant r esponsabl e du pl i ssement , du r edr esse-

ment et de l ' cai l l age des sr i es sdi ment ai r es. Ces phases t ect oni ques sontaccompagnes du ddvel oppement d' un mt amor phi sme anchi zonal . La f i n de l ' oroge-nse hercyni enne est essent i el l ement car act r i se par l a m se en pl ace de t r oi spet i t s stocks de gr ani t oi des dnomms "M spi ckel t l , t ' M ne' t et l t Kaol i nt t Jecoupspar des dykes de m crot onal i t es, l ' ensembl e t ant dat 281 + 2 Ma par l amt hode K- Ar ( CHEI LLETZ et ZI MMERMANN, 1982) . Les t r oi s st ocks de gr ani t e, dontl a composi t i on var i e des gr anodi or i t es aux gr ani t es S S sont quar t z , bi ot i t e,

) et f el dspat h- K. Les const i t uant s accessoi r es sontl agi ocl ase

l ' apat i t e, l e zi r con et l ' i l mni t e. Une phase d' al t r at i on subsol i dus du gr ani t ese t r adui t par l e dvel oppement de vei nes de chl or i t e, apat i t e, scheel i t e,chal copyr i t e et pyr i t e.

-

( An35- 2 5

L' i nt ersect i on en t r avaux m ni ers du s t ock l t Kaol i nt t epui s l es ni veaux +657 m t 1. 200 m per met d' obser ver cl ai r ement s a mor phol ogi e cyl i ndr i que. Le st ock estgal ement r ecoup par l e pl us i mpor t ant f i l on Pb- Zn- Ag ( Si gnal ) qui pr ovoqueses pont es une i nt ense al t r at i on ar gi l euse. L' act i vi t magmat i que est accompagne par l e dvel oppement d' un hal o de mt amor phi sme de cont act car act r i s

I

par l ' appari t i on dans l es sdi ment s pl i t i ques de cor nennes t achet es & quar t z

+ bi ot i t e + muscovi t e + andal ousi t e + cor di r i t e. Une associ at i on f el dspat h- K+ andal ousi t e + s i l l i mani t e + bi ot i t e se rencont r e pi sodi quement dans l essr i es mt amor phi ques au cont act du gr ani t e ; cet t e obser vat i on, cor r espondantau dpl acement ver s l a dr oi t e de l ' qui l i hr e quar t z + muscovi t e = A12Si 0 +f el dspat h4 + H2 0 , per met de f i xer une t empr at ur e maxi mal e de 6 5 O o C( EVANS,1965) pour une pr essi on l i t host at i que voi si ne de 2 Kb au cour s de l a m se enpl ace du gr ani t e ( TERM ER et al . , 1950) . Lor s de cet t e t ape de mt amor phi smeessent i el l ement t herm que, l es bancs de cal cai r es vi sens sont t r ansf or ms en

mar br es ou sl carns massi f s pyr oxne- gr enat au cont act du stock W spi ckel t t

- - -

5


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( AGARD et al . , 1958) t andi s que l es sr i es si l ur i ennes et dvoni ennes ni veauxcar bonat es i nt ers t r at i f i s sont conver t i es en bandes ou cor nennes cal co-s i l i cat ees, pi ges des m nr al i sat i ons de t unsgt ne st r at i f or mes.

Les l i m t es de l ' aur ol e de mt amor phi sme de cont act sont masques par l acr i s t al l i sat i on en masse, de bi ot i t e I I +f el dspat h- K + al bi t e + muscovi t e + c hl or i t e + scheel i t e + apat i t e due 2 desci r cul at i ons hydr ot her mal es l e l ong d' un r seau de vei nes et vei nul es en

st ockwor k aut our de l ' axe Nor d- Sud des t r oi s st ocks de gr ani t e. Du f ai t du l argevol ume de r oches af f ect par ces ci r cul at i ons de f l ui des accompagnant etsuccdant 2 l a m se en pl ace des i nt r usi ons magmat i ques, ce phnomne estqual i f i de mtamorphi sme hydr ot her mal bi ot i t e ( f i g. 1). Ses l i m t es et s azonogr aphi e ont kt df i ni es par l ' tude st at i st i que di scr i m nant e des donnes

gochi m ques sur l es r oches al t r es et l eur s qui val ent s non al t r s ( CHEI LLETZet I SNARD, 1985) . Les zones 2 al t r at i on bi ot i t i que l a pl us i nt ense peuvent t r espat i al ement cor r l es aux i ndi ces t ungst i f r es l es pl us i mpor t ant s du di s tr i ct .

La m se en pl ace des st ocks de gr ani t e, l es ci r cul at i ons hydr ot her mal esmtamorphi ques qui l es accompagnent ai nsi que l es m nr al i sat i ons associ es sont

cont r l es t ect oni quement par une zone maj eur e de ci sai l l ement duct i l e E-W A

ERE-WSW ( CHEI LLETZ, 1983a) r el i e, l ' chel l e cont i nent al e, aux mouvement s de

coul i ss age t ar di her cyni ens de l ' Af r i que du Nor d ( ARTHAUD et MATTE, 1977) . Le j eu

dext r e pui s senest r e de l a zone de ci sai l l ement cont r 6l e l a di sposi t i on gom-t r i que des t r oi s pri nci paux gr oupes de mnr al i sat i ons.

ou l e l ong de pl ans de f r act ur at i on,

3 . Les skarns stratiformes h tungstneI l s sont caractri ss par une morphol ogi e l ent i cul ai r e, et sont concordant s

avec l e pl an gnr al de s t r at i f i cat i on t r s r edr ess des sr i es sdi ment ai r es ,, donc st r at i f or mes. I l s peuvent t r e obser vs en t r avaux m ni er s et se pr sent entsous l a f or me de bandes al l onges de 0, s 2 m de pui ssance, 250 m de haut eur et200 m d' extensi on hor i zont al e en moyenne. Ces l ent i l l es m nr al i ses appar ai s-

sent ent r e l es d e u s st ocks de gr ani t e "Xi ne" et "Kaol i n" pr i nci pal ement par t i rdu ni veau 1057 m et en- dessous ( f i g. 2 , l eur dvel oppement par ai ss ant augment eravec l a pr of ondeur . Ces m nral i sat i ons st r at i f or mes sont r ecoupes et dcal es

par l es f i l ons de m crotonal i t e. Deux bandes pr i nci pal es s ont act uel l ementr econnues au mur d' un ni veau r epr e de quar t zi t e, l ' apl omb du poi nt cul m nantde l a r gi on, Les t eneur s est i mes var i ent ent r e 0, 2 et 0, 3W O

l e Dj ebel Aouam

pour une pui ssance d' chant i l l onnage de 3 m3


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LabatDJEBELAOUAM

M A R O C

4

O 150mGranite Kaolin

Y 5111 p@g2 /4

:::::::::.:.:.:., + + + +3

Fi gure 2 - Les Skar ns st r at i f or mes scheel i t em ni er.

Niveau '. Niveau Niveau8 0 7 8 5 7 907

du Dj ebel Aouam dans l eur cadr e

1 : sr i es pal ozo ques i ndi f f r enci 6es ; 2 : quar t zi t es de 1' Aouam ( Or dovi ci en-Si l ur i en) ; 3 : gr ani t es ; 4 : f ai l l es ; 5 : di r ect i on et pendage des sr i espal ozo ques ( SO / SP).Deux ni veaux m ni er s du f i l on Pb- Zn- Ag Si gnal sont i ndi qus : l ' af f l eur ement etl e ni veau 857 ; R812 = r ecoupe dans l a voi e ma t r esse 857. (a) : di sposi t i on desl ent i l l es m nr al i ses dans l es ni veaux 807, 857 et 907 ( l ever s CHEI LLETZetSer vi ce Gol ogi que SMA).

La m nr al i sat i on appar a t sous f or me de scheel i t e f i ne (< 2 nun) di ssm nedans une gangue' t ext ur e granobl ast i que compose d' un enchevt r ement de cr i s-t aux de bi ot i t e, quar t z, act i not e, f el dspat h- K, sphne, pyr r hot i t e et apat i t e.L' encai ssant des bandes bi ot i t i ques m nr al i ses es t const i t u d' al t er nances debandes r oses pl agi ocl asi ques ( anor t i t e) et de bandes vi ol aces bi ot i t i quest out es deux st r i l es ( f i g. 3). Nous sommes donc en pr sence d' une m nr al i sat i onst r at i f or me en envi r onnement cal co- si l i cat qui peut de ce f ai t ent r er dans l e

groupe pl us l ar ge des Skar ns.


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A BFigure 3 - A : Skar n 1 zon, r ecoup par l e Skarn 2 en r seau de vei nes de t upeSt ockwer k ; B : Skar n 1 zon ( 22, Z3 et Z4 et Skarn 2 st r at i f or me r empl aant l azone pyroxne- amphi bol e Z4.

L' i nt er pr t at i on gnt i que de ces f or mat i ons t ungst i f r es pouvai t s' appuyer

sur deux post ul at s cont r adi ct oi r es : 1/ concent r at i ons de t ungst ne synsdi men-t ai r es ( modl e syngnt i que) r emobi l i ses au cour s des pi sodes de mt amor phi smeul t r i eur s r e l i s l a m se en pl ace des st ocks de gr ani t e. L' absence de t out eanomal i e de t ungst ne dans l es sr i es s di ment ai r es en dehor s du hal o demt amorphi sme a per m s d' l i m ner cet t e hypot hse ( CI - I EI LLETZ, 1983b ) ; 2/ con-cent r at i ons de t ungst ne pi gnt i ques dvel oppes par r empl acement par t i el desr i es sdi ment ai r es. En f ai t , ce modl e rend bi en compt e de l a nat ur e et del ' or gani sat i on des m nral i sat i ons de t ungst ne s t r at i f or mes s i l ' on s ' appui e

sur un mcani sme en deux t apes ( f i g. 4), l a pr em r e associ e l ' pi sode demt amorphi sme t her m que et car act r i se par l e dvel oppement de bandes cal co-si l i cat es dans l es ni veaux sdi ment ai r es mar no- cal cai r es et schi st o- gr seuxi nt ers t ra t i f i s ( Skarns 1) ; l a seconde i mpl i quant l ' i nf i l t r at i on de sol ut i onsm nr al i ses et l e r empl acement par t i el des bandes cal co- si l i cat es au cour s de1' 6pi sode de mt amor phi sme hydr ot her mal ( Skarns 2). A l ' c hel l e de l ' af f l eur e-

ment , des

" skar ns st r at i f or mes" pour l esquel s l e r empl acement se pr odui t paral l l ement auxpl ans de r ubanement des Skar ns 1 et des ' Skar ns en vei nes" dvel opps parr empl i ssage, de vei nes o u r empl acement t r ansver se s u r l a l i t hol ogi e.

deux t ypes de Skar n d' i nf i l t r at i on peuvent t r e obser vs ( f i g. 3 ) :


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A

SILURIEN-DEVONIEN INFERIEUR

SEQUENCE SEDlMENTAlPEORIGINELLE

SKARN 1

METAMORPHISME THERMIQUE

SKARN STERILE

Marnes dolonilt;qljds

P tes

B

lorhe des cornennes feldspatlquesI . 1

one feldspathique

Zone a amphlbole pyroxene

C

F i g u r e 4 - Schmas i l l ust r ant l e dvel oppement des Skar ns m nr al i ss str at i -f or mes et en vei nes au moyen d' un mcani sme mt asomat i que en deux t apes.

31 Pt r ogense des Skarns 1Les sr i es l i t host r at i gr aphi ques du Dj ebel Aouam ( AGARD et al . , 1958) sont

car act r i ses par une al t er nance de schi st es et de gr s, une bar r e de quar t zi t esbl ancs mar quant appr oxi mat i vement l a l i m t e Or dovi ci en- Si l ur i en. Des ni veauxdi scont i nus de cal cai r es i mpur s et de mar nes dol om t i ques i nt er st r at i f i s avecdes schi st es noi r s grapt ol i t es ( f i g. 5 ) ont t m s en Bvi dence dans l essr i es du Si l ur i en et du Dvoni en i nf r i eur ( FRANCOI Se t a l . , 1986). L' pai sseur

de ces ni veaux pl us ou moi ns r i ches en car bonat es et i nt ercal s dans l es sr i esschi st o- gr seuses est t r s i r r gul i r e et var i e de m nces l i t s de quel quescent i mt r es B des bancs de un ou deux dci mt r es ; en out r e, ces ni veaux sepr sent ent l e pl us souvent bi seaut s, et m cropl i sss. Ces car actr i s t i quesl i t hol ogi ques et st r uctur al es ori gi nel l es des squences cal car o- pl i t i quesdt er m nent l a nat ur e des Skar ns 1 ; du poi nt de vue pt r ogr aphi que, ceux- cipeuvent se df i ni r comme des cor nennes cal ci ques r ubanes ou bandes cal co-si l i cat es, gr ai n t r s f i n (0. 1 m m ) et di ver sementcol or s l i t s ver t sombr e amphi bol e, ver t cl ai r 2 amphi bol es et cl i no-pyr oxnes, l i t s r oses pl agi ocl ases , br un vi ol et 2 bi ot i t e. u poi nt de vue

l i t s souvent pl i s sot s ,


10/24

159I

gnt i que , ces r oches compl e' ses r sul t ent de phnomnes de r act i ons ent r el i t hol ogi es composi t i ons t r s cont r ast es about i ssant au dvel oppement d' unezonat i on mt asomat i que.

VISEEN SUP.

DEVONIEN

SILURIEN w

ORDOVICIEN

- - - _ -

E

F

A

tE

(\1

I

l

- A C

Calca i resSch i s tesCong lomr

S c h i s t e sCalca i resGresCalca i res

a t

Niveaux marno -do lomi t iquese t n o d u l e s c a r b o n a t s

Sch i s tes

C o n g l o m r a tQuar tz i t e de I 'Aouam

Alt ernan cessch j s to -g reseuses

S c h i s t e sLen t i l l e s ca rbona tesNodu les de ca lca i resgreseux

S c h i s t e s

Al te rnancesschiste- g rseuses

Fi gur e 5 - Col onne l i t host r at i gr aphi que des f or mat i ons pal ozo ques du D j e b e lAouam mont r ant l a posi t i on des Skar ns st r at i f ormes scheel i t e- bi ot i t e (W.

L' obser vat i on de ces ni veazy en de nombr eux poi nt s des t r avaux m ni ers ' duf i l on Si gnal ( f i g. 2 , sur chant i l l ons sci s ou en l ames m nces (f i g. 6) per met

d' i dent i f i er une squence mt asomat i que t ype dans l aquel l e nous avons di st i nguquat r e zones ( f i g. 4).

La pr em r e zone Z1 cor r espond aux pont es des bandes cal co- si l i cat ees et est

const i t ue par l es cor nennes t achet es bi ot i t e dvel oppes dans l es sri esschi st o- gr seuses, La composi t i on m nr al ogi que des di f f r ent es zones de l asquence mt asomat i que t ype des Skar ns 1 est l a sui vant e Z1 = zone des mt ap-l i t e s = quar t z t- bi ot i t e ( XPe = 0.512) + andal ousi t e + c or di er i t e XMg = 0.525)+ muscovi t e + f el dspat h- K + pl agi ocl ase An20- S0 + i l mni t e j l a muscovi t e,mt ast abl e dans cet t e associ at i on, di spar a t compl t ement dans l es z ones demt amor phi sme t herm que l es pl us i nt enses ( voi r 4 2) ; = cornennes f el d-


11/24

Figure 6-

~i.cz.apliotagraplii s d e di ffCt re i i t s f a c i h s d e s S k a r n s s t r a t i f o r m e s d e

I Aounrn.


12/24

161

L' i l mni t e des zones 2 2 , Z3 et Z4 est l e pl us s ouvent en voi e de r empl acementpar l e sphbne, et donc r el i ctuel l e. Les anal yses l a m crosonde l ect r oni que dem nr aux r epr sent at i f s des di f f r ent es zones sont donnes dans l e t abl eau 1.

Andalbusits CordiCrita Biotite Plagioclass hphibols Clinopyroxkns753-1 54 1 467 685 685-3 368b3 EF3 647a3 572b 647a3 753-9 153-9

11 11 11 skarn 2 P h l 11 13 4 sk a r n 2 14 skarn 2 24

SiO pd.5 36.40 48.54 34.57 36.73 36.32 46.30 44.20 48.26 59.35

62.39 32.87 19.26 15.61 18.09 33.55 35.74 32.78 25.030.06 2.23 2.36 0.45 0.04 0.0210'

Fe 6A l 6HflO

C a0M g O

c 1

O HTo t a l

SiAM gl i

NaCaKfO H

Fe?

To t a l

0.34

0.04

0.08

99.30

3.96658.01290.00580.00450.0313

o om

12.0494

10.010.556.12

0.32

98.42

5.05.O3

0.96

0.870.06

10.97

xMg0.525

18.29 14.87 14.370.16 0.169.76 14.32 15.94

0.03 0.050.11 0.29

8.58 9.37 9.950.23 0.80 0.630.18

3.87 3.94 4.0397.13 98.15 100.27

0.03 0.07 0.010.010.04 0.04

16.04 19.40 16.97 7.091.85 0.59 1.59 7.310.06 0.06 0.05 0.57

0.38 0.06

98.63 100.44 99.75 99.45

Forsulss structuralsa

5.3555 5.5913 5.40273.5169 2.8011 3.17172.2542 3.2498 3.5333' .2599 0.2700 0.05022.3692 1.8933 0.2947

0.0333 0.08240.0048 0.0086

1.6961 1.8197 1.88800.1125 0.38 66 0.29 172.0000 2.0000 2.0000

2.1558 2.04291.8409 1.9466

0.00250.0013

0.00120.1668 0.05250.8403 0.96050.003b 0.0036

0.0562

2.2143 2.66661.7725 1.32560.0026

0.00070.0027 0.00050.1419 0.6364

0.0030 0.03250.0087

0.8343 0,3415

17.6335 18.0499 18.2398 5.0084 5.0663 4.9714 5.0126

x f e 0.512 0.368 0.336 Ab 16.51 5.16 14.49 62.98Or 0.34 0.35 0.31 3.22An 83.15 94.48 85.20 33.80

51.38 43.40 ' 51.170.15 0.14 0.043.10 8.14 , 0.27

15.51 26.17 12.50' 0.60 0.17 1.28

13.39 9.74 10.3312.50 9.30 24.23

0.30 0.09 0.050.21 0.06 0.01

0.38

2.03 1.9399.17 99.14 100.97

7.58820.54042.94730.01721.91530.08531.97760.0391

1.0000

16.1852

x M g0.606

6.74191.49062.25460.01663if10070.02761.54780.0126

1.000

16.5151

0.399

1.9771* 0.0121

0.58830,00130.40170.00390.99130.00030.0463

4.0653

Wo49.01En 29.08

F s 21.91

Tableau 1 - Anal yses 2 l a m crosonde des m nr aux r epr sent at i f s des skar nsst r at i f or mes de 1 Aouam Anal yses ef f ect ues l a m cr osonde CAMEGA, l abor at oi r ecommun d' anal yses, Uni ver si t de Nancy I .

21, 2 2 et Z3 sont dvel oppes dans des ni veaux composant e al um neuse t andi sque Z4 car act r i se l es i nt er cal at i ons car bonat es , ai nsi que l ' at t es t e l a pr-

sence de f r agment s de coqui l l es pi gni ses ; l a l i m t e Z3-Z4 peutt r e consi dr e comme l a l i m t e l i t hol ogi que i ni t i al e ent r e l es deux f or mat i ons.

Des bancs de phl ogopi t i t es massi ves se r encont r ent en t r avaux m ni er s ?i

pr oxi m t des ni veaux cal co- si l i cat s . Ces r oches dr i vent pr obabl ement d' nt er -cal at i ons de schi st es chl ori t e magnsi enne ( chant . 8 3 2 bi s' ) af f l eur ant , en

l i m t e de l ' aur ol e de mt amor phi sme, dans l es schi st es noi r s du Si l ur i en encompagni e de nodul es car bonat s et gr so- carbonat s ( chant . 711x et 832)

de c e f ai t ,

Les condi t i ons P- T de f or mat i on des skar ns 1 ont t est i mes par ext r apo-

l at i ons des donnes obt enues dans l es s r i es schi st o- gr seuses mt amor phi ses aucont act des gr ani t es ( voi r 9 2 ) j l es bandes cal co- si l i cat kes se dvel oppant 2


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162

une cent ai ne de mt r es des poi nt ement s gr ani t i ques, un i nt erval l e de t empr at ur ede 550- 6OOOC pour une pr essi on l i t host at i que voi si ne de 2 Kb peut t r e r ai sonna-bl ement r etenu.

Les anal yses chi m ques des di f f r ent es zones de skarn 1 ( t ab. 2 ) r ef l t entl es var i at i ons de composi t i on m nral ogi ques et l es changes cat i oni ques quicar act r i sent l e phnomne mt asomat i que.

M31 M32 681 M.34 641-1 -311 12

Si02 p d s 54.30 57.10 57.28 54.96 50.19A1203 24.39 27.75 25.30 28.76 25-03fe203t 7.99 1.68 3.10 1.42 6.07NnO 0.08 0.02 0.02 0.01 0.06MgO 1.26 0.25 1.33 0.53 1.49Ca0 0.15 0.54 0.06 0.68 11.78Na20 0.33 0.43 0.83 0.82 1.47KZO 3.28 4.33 5.79 5.25 1.08li02 1.20 1.26 1.12 1.29 1.06P205 0.22 0.05 0.07 0.05 0.15P.F. 7.19 6.89 5.20 6.18 1.34l o t a l 100.39 100.30 100.10 99.95 99.72

647221 3

46.9230.760.940.030.30

17.001.140.161.230.100.46

99.04

641-1-1 71214

816 711 X 832 832 bis 828-1 828-2 501

56.57 14.0710.36 4.8512.07 9.69

0.34 0.382.34 10.10

12.10 24.070.60 0.161.01 0.770.40 0.240.13 0.072.12 34.2

98.84 98.6

Ba p p m 1064C O . 84Cr 135C u 18N i 73Sr 194Y 197Rb 154W 0.9 1.5f

1649 134161 39

133 18024 1057 31

106 202437 413270 2750.4 0.90.11

97420551045

2666940

0.0314.0 59 58.5 0.9

62.71 69.06 41.41 37.48 58.295.93 4.53 9.02 15.68 13.393.96 5.67 9.81 25.66 10.54

0.44 0.61 19.78 10.04 1.9311.74 9 12.1 0.11 5.34

0.92 0.79 0.25 0.05 3.240.24 0.18 0.41 0.63 0.710.7 1.18 4-54 0.17 0.31

10.22 8.85 4.76 8.76 5.1998.69 100.24 98.58 98.78 99.72

0.17 0.22 0.11 0.2 0.07

1.66 0.15 0.39 0.71

291 334 - 17 6275 46. 30 1503 0 36 9 8 8410 25 150 15085 58 54 574

172 61 52 2448 81 345 16829 27 10 47

2 2 . 3 3.1 IOO0.086 0.092

65.4013.71

5.410.052.872.941.393.280.770.343.16

99.32

39.7012.6215.41

0.1317.55

1.660.038.110.59

2.9098.70

33311581

1502 63

49305600

0.20 2.0252 x 103 1240

Tableau 2 - Anal yses chi m ques des pr i nci paux f aci s pt r ogr aphi ques des skar nsst r at i f or mes de 1' Aouam et des r oches sdi ment ai r es or i gi nel l es. Anal yses ef f ec-t ues par quant omet r i e au CRPG ( GOVI NDARAJ U) . Les chant i l l ons pr l evs parmcr ocar ot t age( %) , l e t ungst ne (-W) et l e f l uor ( -ZF) ont t 6 anal yss par voi ehum de au l abor at oi r e de chi m e du CRPG ( VERNET) .

M31 et M3Z : schi st es en pl aquet t es, Si l ur i en non mt amor phi que, cr t e Aouamver sant Xor d- Est . 681 : schi st es en pl aquet t es, Si l ur i en non mt amor phi que,cr t e Aouam ver sant Sud- Est . M34 : cor nenne t achet e B bi ot i t e, Si l ur i en,Si gnal de l ' Aouam ver sand Sud. Zl-Z2-Z3-U : zonat i on mt asomat i que t ype desskarns 2 chant i l l onne par m crocar ot t age sur chant i l l on sc i , f i l on Si gnal ,ni veau 807, r ecoupe 116. 712 : mar ne dol om t i que dans schi st es en pl aquet t es gr apt ol i t es , Si l ur i en, Si di Bou I gnoussen. 816 : grs ci ment car bonat e i nt er-cal dans l es al t er nances schi st o- gr seuses du Dvoni en i nf r i eur , ' f al ai se ElKr ad. 711x : sept ari a dans schi st es en pl aquet t es gr apt ol i t es , Si l ur i en, Si diBou I gnoussen. 832 : sept ar i a mt amor phi se 2 amphi bol e, f i l on Si gnal , ni veau807, r ecoupe 106. 8 3 2 b i s : l ent i l l e de chl or i t e dbr i s de f ossi l es ( scypho-cr i ni t es ? ) . 828-1 et 828-2 : zone 24 et skarn 2 en vei ne cont enant quar t z,bi ot i t e, ac t i not e, pl agi oc l ase et scheel i t e, f i l on Si gnal , ni veau 807, r ecoupe116. 501 : l ent i l l e de phl ogopi t i t e m nr al i se, f i l on Si gnal , ni veau 707,r ecoupe 307.

ir

I

:


14/24

163

u) I I I I IL m 5 -

i d 3o c 2 -

' 0 .

a a l

< , 2 4 ,

I I II I III1 I III I I. m I

I I

I I I I I I

z '

z 2

z 3

z 4

Skarn 1

II IlIIII II IlII III I I IIII I I II I l I I

I I

I I I I l I I lO 50 1 O0

AnFi g u re 7 - Composi t i on des pl agi ocl ases des di f f r ent s f aci s pt r ogr aphi quesdes skar ns st r ati f ormes de 1I Aouam

Stra t i fo rmeve ine a Bio t . -Am ' Skarn 2Phlogopi te

Sur un di agr amme Al O Ti o2 ( f i g. 8), l es poi nt s r epr sent at i f s des di f f ren-t es zones de skar n et des r oches sdi ment ai r es or i gi nel l es mont r ent une bonnecor r l at i on, ce qui i ndi que l e car act r e r el at i vement i mmobi l e de ces Bl ment s

2 3-

du processus mt amor phi que.

30

2 5

2

15

IO

5

o

230 /1,0, X Quidsil

P

O 1.5 , 2 05 IO

Fi g u re 8 - Di agr amme A l O - Ti o2 i l l ust r ant l ' hr i t age sdi ment ai r e des zones demt asomat ose dans l es Skar ns 1 et l es skar ns 2.2 3


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Ce di agr amme spase gal ement bi en l es deux gr oupes de r oches consi dr s,c ' est- - di re l e gr oupe pl i t i que r i che en Si 0 et A l O dont dr i vent l es zonesmt asomat i ques 21-22-23 et l e gr oupe des cal cai r es dol om t i ques et marneux

2 2 3

r i ches en Cao, MgO et Fe0 dont dr i vent l es zones mt asomat i ques de t ype Z4. Enout r e, l es t eneur s en A l O et Ti o2 permet t ent de di st i nguer deux ensembl es l ' i nt r i eur de ce der ni er groupe, l ' un ( A l z o 3 = 5 % ) cor r espondant aux ni veauxor i gi nel s (712, = 10 15 ) cor r espondant aux s kar ns t ype24, au ni veau de chl ori t i t es magnsi ennes (8 3 2 bi s ) et l eur s qui val ent sr epr sent s par l es phl ogopi t i t es (501) ; l es nodul es car bonat s et / ou gr seux

i nt er cal s dans l es sr i es si l ur i ennes appar t i ennent ces deux ensembl es (7llxet 8 3 2 ) .

2 3

8161, l ' aut r e ( Al O2 3

Du f ai t de l a f or t e ht r ogni t de composi t i on des sdi ment s or i gi nel s, enpar t i cul i er des i nt er cal at i ons car bonat es des s r i es si l ur o- dvoni ennes( chant . 712 832 bi s , t ab. 2 ) ai nsi que des di f f i cul t s de cor r l at i ongomt r i que depui s l a surf ace j usqu' aux ni veaux de s kar ns st r at i f ormes ent r avaux m ni er s , d' t abl i r

l e bi l an de l ' vol ut i on de l ' ensembl e du syst me au cour s du mt amor phi sme.Cependant , l ' exi st ence d' une squence mt asomat i que t ype, obser ve au ni veau 807en par t i cul i er ( chant . 22, 23, 24) condui t pr oposer un modl e i ncl uant l esmat ri aux or i gi nel s consi dr s comme l es pl us pr obabl es.

i l es t di f f i ci l e dans l ' t at , act uel des r echer ches,

Le comport ement des di f f r ent s const i t uant s peut t r e appr ci par l a r epr -sent at i on, dans un t r i angl e A l O Cao- FeO+MgO ( f i g. 9), de l ' ensembl e du syst mei ncl uant l es r oches sdi ment ai r es or i gi nel l es et l es di f f r ent es zones des ~

bandes cal co- si l i cat es. Si 02 et IC20 ne sont pas r epr sent s dans l e t r i angl eA C F bi en que ces deux composant s pui ssent t r e consi dr s en excs l or sque l equart z et l e f el dspat h pot assi que sont pr sent s. Fe0 et MgO ont t consi dr scomme un seul composant bi en que dans ce sys t me en par t i e dol om t i que, Fe0 etMgO j ouent des r l es di s t i nc t s ai ns i que l ' at t es t e l a var i at i on de l eur s

r appor t s dans l es di f f r ent es r oches or i gi nel l es et l es zones de skar n 1. Dansl e t r i angl e A C F ( f i g. 9), l es poi nt s r epr sent at i f s des zones Z 1 , 22, 2 3 et 24sont si t us l ' i nt r i eur des di f f rent s t r i angl es f i xant l es assembl agespar agnt i ques dcr i t s pr cdemment . I 1 est cl ai r que l ' vol ut i on de composi t i on

des di f f rent es zones ne cor r espond pas un ml ange gr aduel par t i r des deuxpl es carbonat s et pl i t i ques ori gi nel s. Par comparai son, nous avons gal ementr eport dans l e t r i angl e A C F ( f i g. 9) l ' vol ut i on sui vi e par l es zones dedi f f usi on des bandes cal co- si l i cat es t udi es par THOMPSON ( 1975). Les s aut s decomposi t i on cor r espondant aux zones 22, Z 3 et 24 sont assez pr oches dans l esdeux exempl es. Pour i nt er pr t er ses saccades dans l a successi on des compo-

2 3-

L ,


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165

si t i ons, i l peut t r e f ai t appel un modl e mt asomat i que i mpl i quant desdi f f usi ons de cat i ons 2 mobi l i t s di f f r ent i el l es ( KORZHI NSKI I , 1968 ; VIDALE, \1969 ; THOMPSON, 1975) .

i Quartz

L F.K.

k 4

Dio p s id e T r h o l i t e FGal ci te Dolomite

Figure9 -

I l l ust r at i on de l a zonat i on mt asomat i que des skar ns 1 dans unt r i angl e A ( Al O ), F ( Fe0 + MgO) ; l es const i t uant s sont expr i ms enml es .1 : r oches sdi ment ai r es or i gi nel l es ; 2 : zonat i on mt asomat i que t ype dans l esskarns 1 j 4 :ni veau de phl ogopi t i t e m nr al i se (W= 1240 ppm. La courbe en t i r et s rep&sent e l ' vol ut i on de l a squence mt asomat i que t ype 1' Aouam L a cour be ent r ai t s pl ei ns est l a r epr oduct i on de l ' vol ut i on des composi t i ons obser ve dansl es bandes cal co- si l i cat es t udi es par THOMPSON (1975) .

C ( Cao) ,2 3

3 : posi t i on des m nraux car di naux anal yss l a m crosonde ;

La mobi l i t des Cl ment s peut t r e est i me par r appor t 2 A 1 2 0 3 consi drcomme par f ai t ement i ner t e. Les f i gur es 10 et 11 pr sent ent l es var i at i ons desaut r es Cl ment s r appor t s aux t eneur s en A l 3 de l a pl i t e de dpar t pour l eszones Z 1 , 22 et 23 et de l a mar ne- dol om t i que pour l a zone Z4. Cett e r epr sent a-t i on suggre une mobi l i t i mpor t ant e de l a pl upart des l ment s au cours dupr ocessus mt asomat i que. Si 02, Cao, H2 0 et C O2 mont r ent l es var i at i ons l es pl usi mpor t ant es. En par t i cul i er , i l sembl e qu' un dpar t i mpor t ant de Si 02 desni veaux pl i t i ques se pr odui se au cour s des r act i ons mt amor phi ques pour f or merl es zones Z 1 , un dpar t de Cao, H2O et CO2 caract r i s e l a

f ormat i on de l a zone 24 aux dpens des ni veaux mar no- dol om t i ques. Une r duct i on

22 et Z 3 ; de mme,


17/24

166

de vol ume de pr s de 40 accompagne c e t t e t r ansf or mat i on. Les var i at i ons . con-cer nant l es aut r es Cl ment s sont moi ns i mport ant es, quoi que r ef l t ant l vo-l ut i on m nral ogi que observe au cour s du passage d' une zone & l ' aut r e ; enpar t i cul i er , l a cons t i t ut i on de l a zone anor t hi t i que Z 3 au cont act de l a zone Z 4s' expl i que en consi dr ant l a r i chesse en Alzo3 des sdi ment s pl i t i quesor i gi nel s , l e dCpar t de Si O2, MgO et Fe0 ai nsi que l a di f f usi on de Ca0 des

ni veaux car bonat s. ver s l es ni veaux pl i t i ques. Par r appor t aux bandes cal co-si l i cat es dcri t es par ai l l eur s, l es car act r i st i ques pt r ogr aphi ques desskarns 1 du Dj ebel Aouam et en par t i cul i er l ' absence d' assembl ages 2 wol l ast o-ni t e, i docr ase ou gr enat par exempl e, s' expl i quent par l a concent r at i onr el at i vement bass e en Ca0 de l a zone Z 4 dans l aquel l e cet 618ment est di l u pard' i mpor t ant es quant i t s de MgO, Fe0 et A 1 O en par t i cul i er . De ce f ai t , au

cours des r act i ons mt amorphi ques, l e pot ent i el chi m que de Ca0 r est ei nsuf f i sant pour at t ei ndr e, par exempl e, l e champ de st abi l i t du gr enat .

2 3

atoa : i0.m

Figures 10 et 11 - Bi l an chi m que 2 al um ni um const ant et en r appor t s mol cul ai -r es de l a mt asomat ose de di f f usi on dans l a zonat i on t ype des skarns 1 .

Et ant donn l es i ncer t i t udes subsi st ant quant l a dt er m nat i on exact e desmat r i aux de dpar t ai nsi que l a var i t de ceux- ci , l e bi l an exact , dest r ansf ormat i ons condui sant aux skarns 1 est di f f i ci l e 2 Ct abl i r ; l e m odl e que

nous pr sent ons, et qui s e r f r e en par t i cul i er aux t r avaux sur l es bandes


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cal co- si l i cat es de ce t ype ( Vi dal e, 1969 ; THOIYPSON, 1975) , envi sage essen-t i el l ement des di f f usi ons de cat i ons pr sent s l ' or i gi ne dans l es mat r i auxsdi ment ai r es et par consquent un mt amor phi sme t her m que i sochi m que 2

1' 6chel l e de l ' ensembl e du syst me. I 1 ne f aut cependant pas excl ur e l apossi bi l i t de l ' exi st ence d' une cer t ai ne pr opor t i on d' i nf i l t r at i on per met t anten par t i cul i er l ' vacuat i on d' une par t i e des pr odui t s des ract i ons, si l i ce etf l ui des not amment .

32 Pt r ogense des Skarns 2Le f ai t maj eur des t r ansf or mat i ons condui sant au dvel oppement des Skar ns 2

par i nf i l t r at i on de sol ut i ons hydr ot her mal es est l e r empl acement speci f i que del a zone 24 amphi bol e- pyr oxne des Skar ns 1. Cette percolation slective desf lu ides condu i t la formation des Skarns str ati for mes Ci scheel i te c s t ructu re

rubane ( f i g. 3 et 4 ) .Les ni veaux m n6r al i ss pr sent ent une st r uct ur e di abl ast i que const i t ue par

l ' enchevt r ement de cr i st aux de bi ot i t e magnsi enne, quar t z, act i not e I I , schee-f el dspat h- K, pyr r hot i t e, chal copyr i t e, i l meni t e,i t e , pl agi ocl ase An

sphal er i t e et par f oi s sphne ( f i g. 6). La bi ot i t e se dvel oppe aux dpens descr i st aux d' act i not e et de cl i nopyroxne de l a zone Z4 et mont r e une net t e di m -nut i on de xFe par r appor t aux bi ot i t es des Skar ns ( S e = 0.368). L' act i not e I Ise pr sent e en pet i t es ai gui l l es i ncl uses dans l es cr i st aux de quar t z ( f i g. 6 ) ;el l e mont r e des var i at i ons de xMg pl us i mpor t ant es que pour l es amphi bol es desSkar ns 1, at t ei gnant des composi t i ons de hor nbl ende ( xHg = 0. 399, t ab. 1). Lepl agi ocl ase se dvel oppe aux dpens des pl agi ocl ases de l a zone 24 avec di m nu-

t i on pr ogr essi ve de l a t eneur en anor t hi t e au cont act de l a zone d' i nf i l t r at i on( f i g. 1 2 ) .

20-50'

' Des Skarns dh vei nes et des z ones d' i nf i l t r at i ons anast omoses 2 structure enst ockwor k ( f i g. 3) r ecoupent l a zonat i on mt amor phi que des Skarns 1 et r el i ent

l es ni veaux st r at i f or mes m nr al i ss successi f s. Des assembl ages A amphi bol e I I -cl i nopyroxne I I - scheel i t e en cr i st aux aut omor phes m l l i mt r i ques peuvent sedvel opper l ' i nt er sect i on de vei nes t r oi t es de Skar ns 2 et de l a zbne 24 duSkar n 1 (f i g. 4 C ) . L' i nf i l t r at i on et l e rempl acement des ni veaux phl ogopi t emassi f ent r a ne l a f or mat i on de m nr al i sat i ons st r at i f or mes r i ches ( p l u s de 1WO consi st ant en un assembl age de phl ogopi t e ( S e = 0 . 3 3 6 ) , scheel i t e, pyrrho-t i t e , act i nol i t e, pl agi ocl ase An et f l uor i t e ( chant . 501, t ab. 2 et f i g. 6 ) .Dans l e t r i angl e AC?? ( f i g. 9), 1' 6chant i l l on cor r espondant 2 un ni veau de

phl ogopi t i t e m nr al i s ( chant . 501, W = 1240 ppm F = 2.02 ) se pl ace 5pr oxi m t du poi nt du phl ogopi t e et de l ' chant i l l on r epr sent ant l es ni veauXi

3

25


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chl or i t e magnsi enne ( 832 bi s).

N

I I I l L u -I i o 20 30 45 50 GO 70 80 90 100 An

Fi gure 12 - Evol ut i on de l a composi t i on chi m que du pl agi ocl ase l o r s de l ' i nf i l -t r ati on r esponsabl e de l a f or mat i on des skar ns 2 (skarns 2 st r at i f or mes en hautet skarns en vei ne en bas), dt er m ne au moyen de coupes t r ansversal es B l am cr osonde.

Les t r ansf or mat i ons m nr al ogi ques car act r i sant l e dvel oppement des skar ns2 sont dues 2 l ' i nf i l t r at i on de sol ut i ons hydr ot her mal es appor t ant en par t i -cul i er l a m nr al i sat i on de t ungst ne ; l a ract i on de ces f l ui des avec l esni veaux cal co- si l i cat s de l a zone Z 4 ent r a ne l a pr c i pi t at i on de l a scheel i t e.En ce qui concer ne l es aut r es const i t uant s i nt ervenant l or s de cet t e mt aso-mat ose d' i nf i l t r at i on, un essai de dt er m nat i on du bi l an chi m que des r act i onsa t ef f ect u l ' ai de d' chant i l l ons pr l evs par m cr ocar ot t age dans deuxzones adj acent es ( 828- 1 = Z4 et 828-2 = skarn 2 ; f i g. 1 3 ) et en consi drantAL O const ant . L' apport de t ungst ne est accompagn par des gr ai ns en f l uor,Na20, MgO et Si 02 conf or mment l ' vol ut i on observe dans l a chi m e des

m nr aux const i t ut i f s des skar ns 2, en par t i cul i er l es pl agi oc l ases . Cest r ansf or mat i ons s ' accompagner ai ent d' un dpar t de f er , cal ci um et vol at i l s , K20

demeur ant prat i quement i mmobi l e.- Une t ude pr l i m nai r e d' i ncl usi ons f l ui des mont r e des t emprat ur es de dpt

de l a m nr al i sat i on en scheel i t e compr i ses ent r e 570 et 6 0 0 o c pour une pr essi ont ot al e de 2 Kb, condi t i ons voi si nes de cel l es dt er m nes pour l e mt amor phi smede cont act. Les f l ui des associ s l a f ormat i on des skar ns 2 st r at i f or mesappar ai ssent r el at i vement sal s ( de 6 18 eq. pds 5 N a C l avec probabl ement une

f r act i on de CaC12) . La nat ur e ' r dui t e" des skar ns st r at i f or mes du Dj ebel Aouam( EI NAUDIet a l . , 1981) est at t est e par l a pur et de l a scheel i t e t ypi quement

2 3


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non mol ybdi que (NSU, 1977) , ai nsi que par l a pr sence de m nr aux de ganguepauvr es en Fe3+ t el s que pyr r hot i t e, bi ot i t e et i l mni t e.

96 Gain

i10000 Skarn 2Eilan de l'infiltration Al20,constant

+ ,Perte

F i g u r e 13 - Bi l an chi m que al um ni um const ant et par r appor t l a zone Z4 del a mt asomat ose d' i nf i l t r at i on l ' or i gi ne des Skar ns 2 s t r at i f or mes (828- 1 =24 ; 828-2 ; skarn 2 ) . Gai ns et per t es cal cul s en poi ds d' oxydes.

3 .3 . Al t r at i on r t r ogr adeApr s l e dpt de l a m nr al i sat i on en scheel i t e au cour s de l ' pi sode de

skarn 2, l a pour sui t e du f onct i onnement du syst me got her m que accompagned' une bai sse des t empr at ur es des sol ut i ons hydr ot her mal es ent r a nent l e dve-l oppement d' al t r at i ons r t r ogr ades dans l es paragenses f or mes au cour s despi sodes pr cdent s. Ces al t r ati ons appar ai ssent l e l ong de pet i t es f r act ur esdvel oppes l e pl us souvent en bor dur es des zones mt asomat i ques ou l e l ong descont act s des Skar ns 2 .

L' al t rat i on des cor nennes pl i t i ques et des bandes cal co- si l i cat ees af f ect epr i nci pal ement l es pl agi ocl ases qui sont t r ansf orms en assembl ages m cr o-cr i st al l i ns de muscovi t e, pr hni t e et pi dot e. L' pi dot e se dvel oppe gal ementaux dpens des c l i nopyr oxnes et des amphi bol es. C e s al t rat i ons sont gal ementaccompagnes par l a nof or mat i on d' al bi t e, f el dspat h- K et quar t z.

L' al t r at i on des Skar ns 2 st r at i f or mes, en vei nes et des ni veaux de phl ogopi -

t i t e est beaucoup pl us i nt ense et se t r adui t par l e dvel oppement de vei nul espr ovoquant en cer t ai ns poi nt s une al t r at i on massi ve. Quatr e t ypes de vei nes ontt di st i ngus : 1/ vei nes quar t z- cal ci t e accompagns de chl or i t e, pi dot e,

pl agi ocl ase ; 2 / vei nes pr hni t e dvel oppes l e pl us souvent dans l es ni veaux


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de phl ogopi t i t e ; 3/ vei nes quart z- sphne ; 4/ vei nes f l uor i t e- cal ci t e.L' al t rat i on r t r ogr ade est gal ement accompagn' e par l e dpt de m nr al i sat i onen scheel i t e qui pour r ai t pr oveni r de l a r emobi l i sati on du t ungst ne dpos aucour s de l ' pi sode pr cdent .

4, ConclusionsLa composi t i on et l a st r uct ur e r ubane des skar ns s t r at i f or mes du Dj ebel

Aouam sont l a consquence de l a super posi t i on de tr oi s f act eur s pr i nci paux :1/ l ' ht r ogni t des sr i es sdi ment ai r es or i gi nel l es composes d' al t er nancesi r r gul i r es de ni veaux et de l i t s de schi st es noi r s et de cal cai r es i mpur smar no- dol om t i ques. 2/ Les ef f et s du mt amorphi sme de cont act ent r a nant l edvel oppement d' une zonat i on mt asomat i que par r act i on ent r e l i t s adj acent s et

di f f usi ons de cat i ons = skarns 1. L' or i gi ne des l kment s const i t uant l es di f -f r ent es zones des skar ns 1 est h r echer cher dans l es sri es sdi ment ai r es ori -gi nel l es t r ansf or mes sans qu' i l soi t ncessai r e de f ai r e appel par exempl e des t r ansf ert s de cal ci um sur de l ongues di st ances comme cel a a t envi sagpour d' aut r es skar ns comparabl es ( SHI MAZAKI , 1982; MARKEDE LUMMEN et VERKAEREN,1986) . 3 / Le der ni er f act eur est r epr sent par. l e mcani sme d' i nf i l t r at i onver t i cal e de sol ut i ons m nhal i sant es hydr ot her mal es l e l ong des pl ans dest r at i f i cat i on r edr esss et l e r empl acement de l a zone amphi bol e- pyroxne

const i t ue l or s de l ' pi sode pr cdent (= skarns 2 str at i f ormes). Des st r uct ur esscant es (= skarns 2 en vei nes) r sul t ent de l a per col at i on des f l ui des hydr o-t her maux d' une bande de skar n st r at i f or me l ' aut r e.. Le dvel oppement pol yphas des skar ns st r at i f or mes de 1' Aouam const i t ue unecar act r i st i que maj eur e, r econnue aupar avant sur des gi sement s c ompar abl es commel es skar ns pyr nens de Cost abonne ( GUI TARD et LAFFI TTE, 1958) ou de Sal au

( SOLER et FONTEI LLES,1980) , l e gi sement de scheel i t e de Ki ng- I sl and en Tasmani e( EDWARDS et al . , 1956) ai nsi que l es skar ns t ungst i f r es de Mac Tung dans' l aCor di l l r e Canadi enne ( DI CK et HODGSON,

1982) .Le gi sement de t ungst ne de Sang

Dong en Cor e pr sent e kgal ement de nombr euses anal ogi es avec l es skar ns st r at i -f or mes de 1 ouam et sembl e gal ement r sul t er d' une vol ut i on pol yphase ( KUN

J O0 MOON, 1984) . Accompagnant l e dvel oppement pol yphas des skar ns st r at i f or mesde l ' bouam deux mcani smes essent i el s ont t m s en vi dence : l un mt a-mor phi sme i ni t i al pr at i quement i sochi m que cor r espondant au pr em er pi sode ouskar n 1 ; 2/ une mt asomat ose i mpor t ant e appor t ant not amment l a m nr al i s at i onde t ungst ne et corr espondant aux skar ns 2. L' dt ude pr l i m nai r e des t empr a-t ur es de f or mat i on de ce deuxi me ' pi sode mont r e qu' el l es se si t uent dans l agamme des t emprat ur es m ses en kvi dence l or s de l ' pi sode de mt amor phi sme de


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cont act ( 5 5 0 - 6 0 0 c ) . En out r e, l e dvel oppement des ci r cul at i ons hydr ot her mal eset des phnomnes mt asomat i ques ent r a nant l a f or mat i on des skar ns s t r at i f or mesde l ' bouam i nt er vi ent ent r e deux pi sodes magmati ques, l a m se en pl ace des

st ocks de gr ani t e et cel l e deS. f i l ons de mcrot onal i t e . Le r ef r oi di ssement ul t -r i eur du syst me got herm que est car act r i s par l e dvel oppement d' al t rat i onsr t r ogr ades, l es t r oi s phnomnes mt amor phi sme t her m que- met asomat ose-al t r at i on r t r ogr ade se super posant sur l es mmes chant i l l ons pour f or mer

l ' assembl age m nr al ogi que compl exe que nous obser vons auj our d' hui .La zonal i t mt asomat i que m se en vi dence 1' Aouam et l e cont r l e de l a

m nr al i sat i on st r at i f orme de t ungst ne par l es ni veaux carbonat s t r ansf ormsen zones A amphi bol e- pyr oxne const i t uent un bon r epr e pour l e cal age dest r avaux de pr ospect i on. Une Ct ude st r uct ur al e dt ai l l e devr ai t per met t r e depr ci ser l a di sposi t i on gomt r i que des sri es si l ur i ennes et dvoni ennes,

pi ges pot ent i el s des m nr al i sat i ons de tungst ne st r at i f or mes.Les skarns scheel i t e- bi ot i t e de 1' Aouam qui pr sent ent beaucoup de r essem

bl ances avec l es skar ns 6 W Sn- B de l a r gi on d' El Hamman ( SONNET, 1981) , appa-r ai ss ent moi ns f r quent s au Mar oc que l e s amas de skar ns mass i f s dvel opps aucont act des pl ut ons grani t i ques, par exempl e l e skarn W Mo d' dzegour dans l eHaut - At l as ( PERM NGEAT, 1957) . Dans l e di st r i ct du Dj ebel Aouam l e dvel oppe-ment de l a m nral i sat i on de t ngst ne st r at i f or me de t ype skar n i nt er vi ent au

dbut du f onct i onnement d' un syst me pal ogot her m que auquel s' associ er ont parl a sui t e l es i mpor t ant es m nr al i sat i ons pol ymt al l i ques Pb- Zn- Ag, A ce t i t r e,i l pour r ai t const i t uer un excel l ent modl e pour l ' t ude et l e dvel oppement desm nr al i sat i ons hydr other mal es dmarocai nes.

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les skarns tungstifères de Jbel Aouam.pdf

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