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Cras pii3 (1)

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Cras pii3 (1)

  1. 1. C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–127 2001 Académie des sciences / Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservésS1251-8050(00)01508-1/FLATectonique / TectonicsLa série du PII–III de l’Anti-Atlas occidental (Sudmarocain) : un olistostrome à la base de la couverturepost-panafricaine (PIII) du Protérozoïque supérieurAbderrahmane Soulaïmania,∗ , Alain Piquéb , Mohamed Bouabdelliaa Département de géologie, UFR « Dynamique de la lithosphère ; structures et géoressources », université Cadi-Ayyad,BPS 15, Marrakech, Marocb Département des sciences de la Terre et Institut universitaire européen de la mer, université de Bretagne occidentale,place Nicolas-Copernic, 29280 Plouzané, FranceReçu le 11 juillet 2000 ; accepté le 18 décembre 2000Présenté par Jean DercourtAbstract – The PII–III of the western Anti-Atlas (southern Morocco): an olistostrome atthe base of the post-Panafrican (PIII) cover. At the base of the so-called PII–III series (LateProterozoic) in the Moroccan western Anti-Atlas, many lenticular quartzitic bodies are embeddedwithin conglomeratic layers. Field observations presented here suggest that the PII–III is anolistostrome that is either conformably or disconformably covered by the PIII Series. On the otherhand, the Hercynian deformation is the only compression to have affected the PII–III and PIII. Theemplacement of the chaotic ‘PII–III’ series registered the onset of the Late Proterozoic rifting in theAnti-Atlas.  2001 Académie des sciences / Éditions scientifiques et médicales Elsevier SASAnti-Atlas / Late Proterozoic / rifting / MoroccoRésumé – A la base de la série PII–III de l’Anti-Atlas occidental, de nombreuses lentillesde quartzite, issues du démantèlement de paléoreliefs du socle précambrien, sont emballéesdans des niveaux conglomératiques. L’ensemble constitue un olistostrome, qui est surmontésans interruption majeure par d’autres séries détritiques PII–III, puis PIII. Toutes cesformations chaotiques ont été faiblement déformées, tout comme les séries paléozoïquessus-jacentes, lors du raccourcissement hercynien. La mise en place des séries PII–IIIreprésente le début du rifting post-panafricain, qui caractérise la période fini-précambriennedans l’Anti-Atlas.  2001 Académie des sciences / Éditions scientifiques et médicalesElsevier SASAnti-Atlas / Protérozoïque supérieur / rifting / MarocAbridged version namely from the older to the younger: (i) the PII–III, de- trital and volcano-clastic; (ii) the PIII, also detrital and1. Introduction volcanic; (iii) the Adoudounian, mainly carbonates. The classical way of thinking, in particular Choubert [6], is In the Anti-Atlas, Precambrian rocks are exposed in the that each of theses ‘series’ is separated from the othersso-called ‘Boutonnières’ (= inliers), scattered into their by disconformities: the PII–III is post-Panafrican, since itPalaeozoic cover. Within these inliers, the Upper Pro- is clearly unconformable upon the Panafrican structuresterozoic rocks are ordinarily divided into several ‘series’, but it was affected by a Late Panafrican ‘B2’ compressive ∗ Correspondance et tirés à part. Adresses e-mail : soulaimani@ucam.ac.ma (A. Soulaïmani),pique@univ-brest.fr (A. Piqué). 121
  2. 2. A. Soulaïmani et al. / C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–127episode. The PIII is therefore said to be separated from the the palaeoreliefs and emplaced within the basin, togetherPII–III by a ‘major discordance’. The Adoudounian repre- with the conglomerates, as the result of synsedimentarysents the Earliest Cambrian. slidings. The description of the quartzites + conglomer- This paper focuses on the PII–III examining its depo- ates as an olistostrome is supported by the frequent ob-sitional regime through the significance of the quartzitic servation of synsedimentary quartzitic monogenic brec-bodies that it contains. Eventually it will discuss the rela- ciae.tionships between the PII–III and the PIII and in the frameof the Late Proterozoic rifting [18]. 4. Irherm inlier2. Classical conceptions In the Irherm inlier (figure 3), many exotic bodies, some of them large enough to be represented cartograph- Due to its position at the top of the folded Panafrican ically, are present inside the PII–III conglomeratic as-sequences and the detrital nature of its components, the semblages. Most of them are quartzites, although somePII–III has always been considered as the post-Panafrican have been represented as acidic lavas (e.g., Ouzzoune vil-molasses, deposited in an extensional basin bordered by lage).strike-slip faults [10], or as still syntectonic sequences Very good outcrops in the Assif n’Tioudene valleydeposited in a compressive basin developed in a collisional exhibit the PII–III and the PIII sequences, capped by theregime [11]. Adoudounian carbonates. The succession does not exhibit The frequently observed cleavage that affects the PII–III any angular discordance. In other words, no structuralconglomerates is ordinarily taken as the result of the Late limit does exist here between the PII–III and the overlyingPanafrican deformation (‘B2’ [15]). Consequently, the an- sequences, both of them being detrital.gular or erosional discordance often present between de-trital sequences attributed to the PII–III and the overlying 5. Discussion and conclusionsclastic and volcanic PIII is described as the ‘main discor-dance’ (Irherm map, 1:100 000; legend). The classically admitted distinction between the PII– Our observations, recently realised in the field lead us III and the PIII series in the western Anti-Atlas wasto question some of these previous interpretations. The not based upon striking lithological differences; someexamples are taken in the western Anti-Atlas (figure 1). variations in the general colour of the rocks, frequent in detrital and continental sequences, cannot been used3. Ait Abdallah inlier to divide them into fundamentally different series. More important were the structural arguments: the PII–III series In the centre of the inlier (figure 2), the Azarhar mas- was said to be affected by: (i) an incipient cleavage,sif [16] is made of PII quartzites. It is surrounded by related to a Late Panafrican ‘B2’ deformation; (ii) thrusts,quartzitic pebbles bearing conglomerates described as PII– responsible for tectonic emplacement of quartzitic bodiesIII deposits. The distribution of the conglomerates with inside the PII–III conglomerates. Field observations, someregard to the Azarhar quartzites suggests that the massif of them are presented above, ensure us that the PII–IIIwas a palaeorelief at the time of their deposition. Away has been subjected to the same, Hercynian, deformationfrom the Azarhar massif, the conglomerates contain large as the overlying PIII and Adoudounian rocks and that thequartzitic lenticular bodies, some of them of kilometric presence of the lenticular quartzitic bodies within it resultsscale. These lenses, embedded within the PII–III conglom- from synsedimentary rather than tectonic intercalations.erates and subparallel to their bedding are not palaeoreliefs. The signification of the PII–III series is thus fundamen-Their intercalation within the conglomerates has some- tally changed: rather than a Panafrican molasse or even atimes been regarded as the result of a subsequent (Late syncompressional sequence, we believe it must be consid-Panafrican?, Hercynian?) thrust episode. Now, study of ered as a post-Panafrican olistostrome, deposited within anthe contacts between these quartzitic bodies and the sur- extensional basin. The disconformity, sometimes an angu-rounding conglomerates never reveals any tectonic fea- lar discordance, frequently (but not always) observed be-tures, like fault planes, striae, etc., which would indicate tween the PII–III and the PIII is therefore the result ofa thrust between quartzite and conglomerate. Moreover, synsedimentary, intraformational unconformities, relatedthe cleavage that affects the conglomerate is found also to extensional tectonics as well. For the moment, we do notin the overlying Adoudounian limestones. It is therefore have field arguments to ensure that the PII–III-related Tidi-post-Cambrian, related to the Hercynian orogeny. Accord- line series of Bou Azzer inlier, in the central Anti-Atlas, isingly, there is here no indication for a Late Panafrican related to the same depositional environment.(‘B2’) deformation. Finally, the steep dip of the Her- Anyway, at least in the western Anti-Atlas, one has tocynian cleavage and the general style of the Hercynian de- consider the post-Panafrican rocks as one single megase-formation in this area [20] exclude a Hercynian tangen- quence (PII–III and PIII) that was deposited in extensionaltial tectonic emplacement for these quartzites. Our con- basins. Unrelated to the Panafrican compressive deforma-clusion is that the quartzitic bodies were extracted from tion, it registers the Late Proterozoic rifting.122
  3. 3. A. Soulaïmani et al. / C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–1271. Introduction Plus tard, Hefferan et al. [11] attribuent la forma- tion de Tidiline à des dépôts syncollisionnels dans des Au sud du Maroc, dans l’Anti-Atlas, des terrains bassins d’avant-arc au cours des derniers épisodes deprécambriens sont exposés dans des « boutonnières », l’orogenèse panafricaine.qui affleurent au sein de la couverture paléozoïque (fi- Des observations similaires ont été faites plus àgure 1). Ces terrains, jadis cartographiés par Chou- l’ouest dans les boutonnières d’Aït Abdallah [16]bert [6, 8], correspondent surtout au Protérozoïque. Ils et du Kerdous, où la série supposée contemporaines’ordonnent en « séries » successives, séparées par des d’Anezi, elle aussi faiblement déformée, se serait dé-discordances majeures [4, 9, 15] ; ainsi, la série du PI posée, lors d’une époque tardi-panafricaine, dans des(ou Précambrien I) est constituée de terrains cristallins bassins intra-montagneux, limités par des décroche-anciens, affectés par l’orogenèse éburnéenne à envi- ments [10].ron 2 Ga ; la série du PII (Précambrien II) comprend Ainsi, à l’échelle de l’Anti-Atlas central et occiden-des roches métasédimentaires, surtout quartzitiques, tal, les formations sédimentaires et les terrains volca-et d’anciens complexes éruptifs et ophiolitiques, dé- niques et volcano-sédimentaires rapportés à la sérieformés au cours de la phase principale (« B1 ») de PII–III reposent en discordance majeure sur le soclel’orogenèse panafricaine, à environ 685 Ma [9, 13, panafricain. Ces formations sont généralement bascu-14, 19]. Les autres séries sont plus jeunes : il s’agit lées et localement affectées par des plis, parfois syn-du PII–III, du PIII et de l’« Adoudounien ». Alors schisteux, rapportés à la phase ultime de déforma-que l’« Adoudounien », sédimentaire et souvent car- tion panafricaine (phase B2), antérieurement au dé-bonaté, représente les premiers dépôts de la transgres- pôt des formations PIII. Ces caractéristiques pétro-sion cambrienne, le PII–III et le PIII sont des terrains graphiques et structurales sont ainsi classiquement in-d’âge fini-Protérozoïque, surtout détritiques et volca- terprétées comme celles de séries molassiques tardi-niques. Les niveaux détritiques du PIII, souvent consi- panafricaines.dérés comme les molasses tardi-panafricaines, sont,au moins pour leurs horizons supérieurs, le témoin 3. Nouvelles observationsd’une tectonique extensive fini-Protérozoïque [17],liée aux premiers stades du rifting fini-Protérozoïque 3.1. Boutonnière d’Aït Abdallah[17]. La série du PII–III, qui fait l’objet de cette note, Dans l’Anti-Atlas occidental, la boutonnière d’Aïta fait l’objet de plusieurs interprétations dans le Abdallah, située à l’est de celle du Kerdous (figure 2),passé. Nous les rappellerons brièvement, avant de correspond à un bombement subméridien hercynien,présenter nos propres observations et d’en discuter les qui porte le socle protérozoïque au niveau de sa cou-conséquences. verture détritique fini-précambrienne et carbonatée adoudounienne. Le PII–III y est une série surtout conglomératique, mal stratifiée, discordante sur des2. Les conceptions antérieures paléoreliefs constitués surtout de quartzites PII (dont ceux du massif de l’Azarhar [16]). À l’affleurement, Dans la partie centrale de l’Anti-Atlas (bouton- le conglomérat PII–III est un poudingue mal trié, ànière de Bou Azzer–El Graara), un ensemble schisto- éléments de quartzite dominants, cimentés par un grèsgréseux a été défini sous le nom de série de Tidiline quartzo-micacé. Il renferme dans ses termes inférieurs[5]. Cette formation, déposée en climat périglaciaire, des brèches quartzitiques et de nombreuses barres deest non métamorphique et légèrement plissée. Initia- quartzites du PII, toutes à allongement nord–sud etlement rattachée au socle précambrien PII [5], elle a à fort pendage vers l’ouest. Certaines de ces barres,été ensuite regroupée avec la couverture PIII, avec la- parfois intercalées de filons doléritiques, ont un mil-quelle les ressemblances sont grandes [12]. Plus tard, lier de mètres de longueur pour une vingtaine de puis-son individualisation sous le nom de série PII–III [6] sance. Au terme d’une analyse des trois explicationsprovient de l’observation de deux discordances, qui possibles à cette disposition (paléoreliefs — insel-l’encadrent et la séparent, en bas, du socle panafricain bergs —, olistolites ou écailles tectoniques), Massa-et, en haut, de la série PIII sus-jacente. À Bou Azzer, crier [16] estime que, au sein du conglomérat PII–Leblanc [14] et Leblanc et Lancelot [15] estiment que III, les bancs constituent des paléoreliefs panafricains,la série de Tidiline, qui s’accompagne d’un magma- sans toutefois écarter leur possible mise en place ulté-tisme à caractère calco-alcalin, correspond à des mo- rieure dans les conglomérats, sous la forme d’écailleslasses discordantes sur les séries métamorphiques PII. tectoniques.Elle est modérément plissée, dans un climat non méta- Nos observations sur le terrain montrent que, si cesmorphique, lors d’une phase attribuée par ces auteurs barres de quartzites PII reposent bien sur les conglo-à la déformation panafricaine tardive (« B2 »). mérats PII–III, elles sont elles-mêmes recouvertes par 123
  4. 4. A. Soulaïmani et al. / C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–127124
  5. 5. A. Soulaïmani et al. / C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–127des bancs de ce conglomérat, dans lequel elles sont comme à Aït Abdallah, le massif d’Ida Oukenssous,donc intercalées. Par ailleurs, aucune structure (plan situé au nord-est du village d’Irherm, est un large pa-de faille, stries, etc.) n’indique une mise en place tec- léorelief quartzitique PII (massif de Tassouilt), noyétonique pour ces lames quartzitiques, d’ailleurs sou- par un conglomérat PII–III renfermant, là aussi, devent disposées parallèlement au litage sédimentaire nombreuses lentilles de quartzites allongées NNEdes conglomérats. Tout ceci suggère que, sauf dans le (carte géologique d’Irherm au 1:100 000 [3] et fi-jbel Azarhar, les quartzites ne sont, ni des paléoreliefs gure 3).sous-jacents aux conglomérats, ni des écailles tecto- Au nord de la boutonnière, la route d’Irhermniques à l’intérieur des conglomérats, mais qu’il s’agit à Taliouine permet les observations suivantes, auxde corps mis en place, vraisemblablement par glisse- environ du village d’Ouzzoune :ment, et insérés de façon sédimentaire à l’intérieur de – à 1 km environ au sud du village, on observe plu-la série PII–III. Toutes ces lentilles quartzitiques et sieurs corps de quartzites et de brèches quartzitiques,ces niveaux de brèche monogénique à éléments an- inclus dans la série conglomératique du PII–III à élé-guleux de quartzites sont noyés dans le conglomérat, ments anguleux de quartzites ; beaucoup ont une cin-dans le prolongement direct des quartzites du massif, quantaine de mètres de long pour une dizaine dedont elles représentent les produits de la dislocation large ; d’autres, plus importants, sont kilométriques et(figure 2b). Par leur allure, certains de ces corps quart- cartographiés à l’échelle du 1:100 000 (carte d’Irhermzitiques pourraient évoquer des boudins tectoniques [3] et figure 3) ;de bancs de quartzites PII. Mais, outre le fait que nulle – à environ 5 km au nord d’Ouzzoune, dans la valléepart on n’y rencontre de silice mobilisée entre deux de l’assif n’Tioudene, les conglomérats attribués au« boudins », on observe fréquemment une fragmenta- PII–III, ici pentés à l’est, sont recouverts par la sérietion syn-sédimentaire à l’extrémité et aux bords de PIII et adoudounienne ; il n’existe aucune discordancel’amende quartzitique, qui passe alors à une brèche angulaire entre ces séries PII–III et PIII, qui sont, demonogénique et, au-delà, à des conglomérats à élé- surcroit, affectées toutes deux, comme à Aït Abdallah,ments de quartzite. L’ensemble évoque bien des olis- par la schistosité hercynienne N 10–20◦ E.tolites quartzitiques. Ajoutons que l’ensemble de la série PII–III est af-fecté par une seule schistosité subméridienne, peu pé- 4. Discussionnétrative et fortement pentée vers l’ouest (figure 2).Il est important de noter que cette schistosité af- Dans les boutonnières étudiées de l’Anti-Atlas oc-fecte aussi la couverture sus-jacente (PIII et « série cidental, les niveaux détritiques, surtout congloméra-de base » adoudounienne) parallèlement au plan axial tiques, du PII–III englobent des quartzites, emprun-des plis observés dans les calcaires adoudouniens. Il tés aux formations du PII, en corps souvent lenticu-s’agit donc de la schistosité hercynienne, ici subméri- laires, de dimensions considérables, hectométriques,dienne [20]. voire kilométriques. Nos observations montrent que ces lentilles ne sont, ni des paléoreliefs, ni des écailles3.2. Boutonnière d’Irherm insérées tectoniquement dans les conglomérats, mais des olistolites de quartzites PII, mis en place de façon Située au nord-est de celle d’Aït Abdallah, la bou- gravitaire dans le bassin où se déposaient les galets.tonnière d’Irherm expose plusieurs massifs de socle Souvent, les niveaux gréseux et conglomératiquesprécambrien, recouverts en discordance par des sé- du PII–III sont affectés par une schistosité qui a étéquences volcano-détritiques du Protérozoïque termi- rapportée à un événement orogénique post-PII–III etnal et des carbonates de l’Adoudounien [7]. Tout anté-PIII (« phase B2 » des auteurs), antérieure à laFigure 1. Schéma géologique de l’Anti-Atlas occidental (d’après [6]).Figure 1. Geological sketch of the western Anti-Atlas (adapted from Choubert [6]).Figure 2. a. Carte géologique et structurale de la boutonnière précambrienne d’Aït Abdellah (d’après Massacrier [16]). b. Coupe interprétative(voir carte pour la localisation).Figure 2. a. Geological and structural map of Ait Abdellah inlier (from Massacrier [16]) interpretative cross section (see map for localisation).b. Interpretative section (see the map for the location).Figure 3. Carte géologique et structurale du massif d’Ida Oukenssous (boutonnière précambrienne d’Irherm) (d’après la carte géologique d’Irhermau 1:100 000 [3]).Figure 3. Geological and structural map of Ida Oukenssous massif (Irherm inlier) (from geological map of Irherm 1:100 000 [3]). 125
  6. 6. A. Soulaïmani et al. / C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes / Earth and Planetary Sciences 332 (2001) 121–127mise en place de la série du PIII. On a vu plus déterminer ici l’âge de la déformation du PII–III, ethaut que, dans les boutonnières d’Aït Abdallah et donc de l’attribuer avec certitude à un épisode com-d’Irherm, cette schistosité est hercynienne et ne défi- pressif antérieur au dépôt du PIII, même si des discor-nit donc pas une « phase B2 ». Dans le bassin d’Anezi, dances angulaires existent localement entre ces deuxHassenforder [10] décrit une déformation localement ensembles.synschisteuse, développée particulièrement aux bor-dures nord et sud du bassin, qu’il attribue à la « phaseB2 ». Or, cette schistosité se retrouve, aussi, plus haut 5. Conclusionsdans la série, dans les niveaux incompétents du Cam- 1. Puisque aucune déformation compressive ma-brien et même de l’Ordovicien. Par ailleurs, elle s’ac- jeure ne sépare la série du PII–III de celle du PIII danscompagne d’une évolution métamorphique de faible l’Anti-Atlas occidental, et puisqu’elles sont toutesintensité, dont l’importance croît vers le sud-ouest, deux gréso-conglomératiques, volcaniques et volcano-où elle affecte aussi les couches cambriennes [1, 2]. détritiques, il n’y a pas de raison d’ordre sédimento-Il s’agit donc d’un événement tectonométamorphique logique ou structural ou encore métamorphique pourpost-Cambrien, certainement hercynien [21]. justifier la distinction ici entre le PII–III et le PIII. Dès lors, la discordance angulaire, parfois (mais La première série devrait être désormais considéréepas toujours) représentée entre les séries du PII–III comme les niveaux de base de la seconde.et du PIII, ne constitue en aucun cas la « discordance 2. C’est la présence de niveaux à olistolites quart-majeure » communément admise, par exemple dans la zitiques décrits plus haut à Aït Abdallah et Irherm quilégende de la carte géologique d’Irherm au 1:100 000. distingue le PII–III de la série du PIII. Des discor-Une discordance angulaire, on le sait, n’est d’ailleurs dances intraformationnelles peuvent ou non séparerpas nécessairement la conséquence d’une compres- telles ou telles parties de l’ensemble PII–III/PIII.sion, puisque le basculement des couches de la sé- 3. Comme dans le cas du PIII, la création derie sous-jacente pourrait avoir été causé par des bas- reliefs à l’origine du démantèlement des quartzitesculements extensifs intraformationnels, comme nous et de leur mise en place à l’état d’olistolites dans lel’avons d’ailleurs montré, dans cette même région, bassin de sédimentation est à mettre au compte d’unedans la série du PIII [18]. tectonique extensive, indiquée par ailleurs par les Pour l’instant, nous ne disposons pas d’éléments plis synsédimentaires observés dans le PII–III. Il estde nature à établir de façon définitive que les ob- trop tôt, actuellement, pour décrire la géométrie desservations réalisées dans l’Anti-Atlas occidental peu- bassins sédimentaires à cette époque et pour préciservent être étendues dans l’Anti-Atlas central. Les plis si une composante transcurrente était présente dansqui affectent la série PII–III de Tidiline ont été attri- leurs failles bordières.bués à la déformation « B2 » tardi-panafricaine [11, 4. L’extension régionale à l’échelle de l’Anti-Atlas15]. Faute d’une analyse structurale complète prenant occidental, dont témoigne la mise en place des sériesaussi en compte les niveaux adoudouniens, dont on détritiques et chaotiques PII–III, décrites plus haut,sait qu’ils ont enregistré une déformation hercynienne pourrait représenter le début de la phase de riftingnon négligeable, il n’est pas possible pour l’instant de post-panafricain déjà décrite dans l’Anti-Atlas.Remerciements. Le travail présenté ici a été effectué dans le cadre de la coopération franco-marocaine (A.I. Brest–Marrakech 162/STU/98) et abénéficié des moyens de la société Reminex-ONA branche Mines, qui est bien vivement remerciée. Il constitue une contribution de l’UMR 6538.Références [5] Choubert G., Histoire géologique du domaine de l’Anti-Atlas, in : Géologie du Maroc, Notes et Mém. Serv. Géol. Maroc, n◦ 100, 1952, pp. 75–194. 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