Volcanologie et magmatologie du systeme du gourougou (rif oriental, maroc)

Magmatology and volcanology of the gourougou volcanic field (eastern rif, morocco)

• Auteur / Autrice : SAMIR EL BAKKALI
• Direction : Alain Gourgaud, J.-L. BOURDIER
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Dans l'est rifain (nord maroc), le volcanisme neogene est localise dans des bassins sedimentaires d'age miocene superieur. Le strato-volcan du gourougou recouvre une serie ignimbritique dont la base est d'origine sous-marine. Sur la base d'arguments stratigraphiques et structuraux, nous demontrons que la cuvette d'oumassine est une caldera d'age messinien. La partie sud-est (ouiksane) de cette caldera a subi une resurgence excentrique, ce secteur etant caracterise par des intrusions granodioritiques a minerai de fer associe. Le systeme du gourougou presente trois series volcaniques, du miocene superieur au pliocene. Selon les donnees geochronologiques k/ar et petrologiques, ces series sont (1) calco-alcaline (9 a 6,6 ma), (2) shoshonitique (7,5 a 5,4 ma) et (3) alcaline (4,7 a 2,6 ma). Le magmatisme miocene est calco-alcalin et potassique (andesites basaltiques, andesites, dacites, rhyolites et granodiorites). L'evolution progressive des compositions des mineraux des andesites basaltiques aux rhyolites, le comportement des elements majeurs et en traces attestent de l'influence preponderante du processus de cristallisation fractionnee dans la petrogenese de cette serie calco-alcaline. Ensuite, cette serie a evolue vers un type shoshonitique (absarokites, shoshonites, latites, et trachytes). Le melange entre magmas basique (absarokite-shoshonite) et trachytique est le processus majeur de genese des latites. La distribution polymodale des compositions de plagioclases et pyroxenes, le zonage tres marque des phenocristaux, les heterogeneites texturales (enclaves congeneres basiques, laves rubanees et emulsionnees) sont a rapporter a un processus de melange mecanique. La serie calco-alcaline potassique est moins enrichie en feldspath alcalin modal (14-31%), en k#2o (2,1-5,3%), en nb (9-19 ppm) que la serie shoshonitique (feldspath alcalin modal: 14-43%, k#2o: 2,4-7,2%, nb: 21-38ppm). Par contre, le rapport #8#7sr/#8#6sr est plus eleve (0,70773-0,70961) que celui de la serie shoshonitique (0,70404-0,70681). Le volcanisme pliocene est basaltique, alcalin (nepheline normative jusqu'a 8%) avec une nette tendance sodique (na#2o/k#2o=1,7-3,5). Avec le temps, les teneurs en elements incompatibles tel que le nb augmentent jusqu'a 52ppm, alors que le rapport #8#7sr/#8#6sr diminue jusqu'a 0,703601-0,704134. L'ensemble des donnees geochimiques suggere des sources mantelliques differentes, avec l'evolution temporelle suivante: la source mantellique calco-alcaline potassique est riche en k, nb et h#2o et avec un rapport #8#7sr/#8#6sr eleve, signature geochimique similaire aux sources calco-alcaline classiques ; le composant intra-plaque (lithosphere subcontinentale) est peu represente. La source mantellique shoshonitique s'enrichit en k et nb, alors que h#2o et #8#7sr/#8#6sr diminuent, ce qui implique une double signature, celle du composant subducte et celle du composant intra-plaque, ce dernier devenant dominant. Les basaltes alcalins terminaux derivent d'une source unique, profonde et intra-plaque. L'evolution montre une transition depuis un magmatisme orogenique (calco-alcalin puis shoshonitique) post-subduction, jusqu'a un magmatisme alcalin intra-plaque. Ceci est conforme a l'evolution tectonique du secteur ouest mediterraneen, avec le passage d'un regime compressif vers un regime distensif