III.4. Les roches acides
(métafélsites)
Ce faciès est représentatif des dômes
granito-gneissiques qui bordent la ceinture d'Aouéouat. Il s'agit de
roches à grains fins à moyens et à texture granoblastique
isogranulaire. La matrice présente une fabrique planaire marquée
par des lits de quartz (photo 1).
Photo 1 : microphotographie en LPA de
métafélsites (à G. 40X) montrant la matrice
constituée de
quartz, muscovite etplagioclase. La schistosité
(S0-S1) est soulignée par l'alternance des lits
parallèles de
quartz.
Cette matrice correspond à un assemblage de quartz,
muscovite, de plagioclase, de tourmaline, de rares feldspaths et de
sphène. Elle est riche en minéraux opaques. On note aussi la
présence des petites zones étirées sécantes par
rapport à la schistosité, dans lesquelles baignent des cristaux
de quartz, de calcite, d'opaques et de plagioclase. Ces zones
correspondent probablement à l'intersection de S1 avec la
schistosité de crénulation S2 (photo 2).
Photo 2 : photo en LPA (à G. 40 9 montrant les
petites zones d'étirement qui renferment des
microcristaux de quartz,
de calcite, deplagioclase et d'opaques.
La matrice est affectée par un hydrothermalisme,
parfois très intense, marqué par l'apparition de minéraux
comme la tourmaline (photo 3) et la transformation partielle ou totale du
plagioclase en calcite (photo 3).
Photo 3 : photos en LPA (à G. 40 9 montrant:
à gauche deux cristaux de plagioclase en cours de
transformation en
calcite : à droite un cristal de tourmaline associé à des
cristaux de quartz, de
calcite et de plagioclase.
Le quartz, à extinction roulante, constitue le
minéral essentiel de la matrice, il présente des contours
polygonaux, la taille des cristaux est petite dans la matrice
(inférieure à 60 um) et devient plus grande dans les zones de
contact avec la calcite (photo 4) et dans les lits quartzeux parallèle
ou sécants à la foliation de la roche (0,1 à 0,5 mm).
L'intersection de ces lits sécants aves les niveaux quartzeux
parallèle à la schistosité, correspond à
l'intersection entre S1 et S2 (photo 4).
Photo 4 : photos en LPA (à G. 40 9 montrant:
à gauche l'augmentation de la taille de cristaux de
quartz en se
rapprochant de la calcite; à droite l'intersection S1-S2 marquée
par l'intersection entre
les niveaux quartzeux.
La calcite apparaît sous forme de niveaux
parallèle à la structure d'ensemble et parfois sous forme des
poches isolées dans la matrice. Elle est toujours séparée
de la matrice quartzeuse par des cristaux de quartz de plus grande taille. Le
quartz peut être aussi inclus dans la calcite (photo 5). La taille de la
calcite peut atteindre 2 mm.
Photo 5: photo en LPA (à G. 40 9 montrant un cristal
de calcite de grande taille dans lequel sont
inclus des petits cristaux de
quartz.
D'autres minéraux sont associés à ces
lits de calcite. La tourmaline et le sphène. La première est sous
forme de cristaux subautomorphes de taille allant de 330 um à 1,3 mm. Sa
détermination a été faite sur la base de son
pléochroïsme et de son signe optique. Le sphène, plus rare
est inframillimétrique. Il s'insère entre les cristaux de
calcite.
Les plagioclases, peu nombreux, s'associent au quartz dans la
matrice. Il s'agit souvent de cristaux de taille de l'ordre de 600 um avec les
mêmes habitus que le quartz et la calcite qui se forme manifestement
à partir des plagioclases.
III.5. Les schistes verts à grenat
Associées aux quartzites ferrugineux, ces roches
verdâtres et à grains fins sont très schistosées et
friables. La matrice fine est constituée essentiellement de fins
cristaux de mica et de biotite, elle renferme aussi des niveaux de quartz, de
cristaux de grenat de grande taille et de minéraux opaques.
La schistosité est soulignée par des lits de mica,
de biotite ainsi que par des niveaux de quartz (photo 6).
Photo 6: photo en LPNA (à G. 40 9 montrant la
matrice, des schistes verts, riches en mica, bi otite et
en quartz; la
schistosité cette fois est marquée par les niveaux à
biotite, mica et à quartz.
Le quartz se concentre dans des lits
inframillimétriques parallèles à la schistosité, il
est toujours à contours polygonaux et à extinctions roulante. La
taille moyenne de cristaux est de l'ordre de 150 um.
Les cristaux de grenat apparaissent comme des grains de grande
taille (0,5 mm) par rapport aux autres cristaux de la matrice (photo 7). Les
cristaux synschisteux de grenat contiennent des inclusions de quartz et des
minéraux opaques.
Photo 7: photo en LPNA (à G. 40 9 montrant un
cristal de grenat dans une matrice à mica et
à
biotite.
III.6. Les alternances quartzite à
magnétite et schiste vert
Ce faciès, porteur des minéralisations
aurifères, correspond à l'alternance de quartzite à
magnétite rubanée avec des lits de schiste vert à
amphibole. A partir de l'étude pétrographique faite par H. El
Hadj en 2002, ce faciès correspond à des roches d'origine
chimique et détritiques à grains fins recristallisés dans
le faciès amphibolite. La matrice est constituée d'hornblende,
amphibole incolore (grunérite), grenat, opaques, biotite, chlorite,
carbonates et quartz. Les ferro-magnésiens, le Grt et les opaques
définissent par leur orientation une fabrique planaire (photo 8).
Cette paragénèse métamorphique synschisteuse
est définie (El Hadj, 2002):
- dans les niveaux quartzeux par l'association à quartz +
grunérite #177; carbonates + opaques (magnétite, pyrrhotite);
- dans les niveaux sombres par l'association à biotite +
grenat + amphibole verte et incolore + quartz #177; carbonates.
Photo8: matrice des alternances en LPA (à G x 2,5)
montrant des minéraux translucides (grunérite,
bi otite,
quartz) se disposent d'une façon sécante à S0S1 (El Hadj,
2002).
III.7. Les épiclastites
Les échantillons étudiés correspondent aussi
bien aux épiclastites de toit qu'aux épiclastites de mur.
Ce sont des roches essentiellement clastiques à grains
moyens à grossiers avec une schistosité soulignée par
l'orientation préférentielle de cristaux de biotite et de
chlorite, ainsi que par l'aplatissement des cristaux de quartz dans la
même direction.
La matrice est constituée de cristaux de quartz (plus
de 80% de la matrice) de taille variable de 0 à 2mm et des assemblages
de fins cristaux de biotite, de muscovite, de carbonates et de feldspaths, qui
remplissent les interstices entre les clastes de quartz (photo 9).
Photo 9 : photo en LPNA (à G. 40 ) des
épiclastites montrant une matrice constituée pour
l'essentiel
de clastes de quartz de taille différente cimentés
par cristaux de biotites et de chlorite.
Les clastes de quartz sont visibles même à l'oeil
nu, ces clastes anguleux montrent une fracturation intense soulignée par
des microfissures parallèles ou sécantes par rapport aux traces
du plan de schistosité. Cette fracturation est liée aux
contraintes de la déformation régionale (photo 10).
Photo 10 : photo en LPNA (à G. 40 ) des
épiclastites montrant un claste de quartz
fortement
structuré.
L'aspect anguleux des clastes quartz suggère que
l'origine de la roche est volcanique(Le Goff et al,. 1997) mais les relations
structurales entre les minéraux (cristaux de quartz cimentés par
des biotites et muscovites) fait que l'origine sédimentaire n'est pas
exclue.
III.8. Les filons de quartz
Ces sont des filonnets d'épaisseur
généralement centimétrique qui recoupent tous les
faciès de la ceinture d'Aoueouat décrits ci dessus. La roche est
exclusivement constituée de quartz ponctué de rares
minéraux opaques (photo 12). Aucune structure de déformation n'a
été relevée dans ces roches confortant ainsi le
caractère postérieur de leur mise en place par rapport aux
formations et structures de la ceinture d'Aoueouat.
Photo 11: photo en LPA (à G. 40 9 des filons de
quartz montrant deux générations de quartz: quartz
de grande
taille et un quartz de petite taille.
Les cristaux de quartz sont xénomorphes, à
extinction roulante et à contours polygonaux. Deux
générations de quartz (photo 11) peuvent tout de même
être distinguées: La première correspond aux grands
cristaux dont la taille est d'environ 3 mm formant la trame
générale de la roche; la seconde génération
correspond à de petits cristaux xénomorphes dont la taille est
inférieure à 0.3 mm. Ces microcristaux soulignent les zones de
fracture affectant les filons. C'est à cette génération de
quartz que sont associés les minéraux opaques.
Photo 12 : photo en LPNA (à G. 40 9 montrant que
l'association quartz de petite taille et les opaques
est exclusivement
localisée dans les microfissures qui affecte les grands cristaux de
quartz.
III.3. Conclusion a l'étude
pétrographique et lithologique de la ceinture
d'Aouéouat
Plusieurs points importants peuvent être
dégagés de cette étude. Le point le plus important tient
à la diversité des lithologies représentées dans
cette ceinture qui reflètent la diversité des origines de ces
roches, leurs relations spatiales et les degrés de leurs transformations
en réponse aux processus qui se sont succédés lors de
cette période de l'archéen:
Ainsi la ceinture de roches vertes d'Aoueouat s'est
édifiée, sur un socle granito-gneissique représenté
par les métafelsites décrites ci-dessus avec une structure
générale antiformale ou en dôme, par la mise en place, du
bas vers le haut de deux séries principales:
Une série de roches d'origine magmatique
représentés par d'anciens gabbros, microgabbros et ou basaltes
généralement transformés en métabasaltes ou
métagabbros dans le faciès amphibolite. A ces faciès
peuvent être rattachés les roches intermédiaires de
composition générale andésitique recristallisées.
Les produits de recristallisation, dominés par le quartz, les
ferromagnésiens (amph et Bt) et par des carbonates, sont orientés
suivant les directions majeurs et portent parfois des minéralisations de
type ilménite-magnétite-pyrrhotitechalcopyrite. Ces formations
correspondraient à une activité magmatique essentiellement
volcanique développée lors d'un épisode de rifting
continental (Pitfield et al. 2005, in Key et al. 2008).
Une série Volcanosédimentaire correspondant
à des alternances de faciès divers : schistes, quartzites
ferrugineux, épiclastites, de BIF minéralisés en Or (cf.
Chapitre IV), etc.... Ces roches correspondent probablement à des roches
détritiques et/ou d'origine chimique avec une importante composante
volcanique. Elles ont été déposées dans des sillons
correspondant à des rifts ou sillons délimités par les
dômes du socle granito-gneissique et succédant aux formations
magmatiques basiques précoces.
L'ensemble des ces formations ont été
métamorphisées et structurées lors de phases tectoniques
dont les principales sont:
Une phase antérieure au développement des
ceintures de roches vertes. Elle correspond à la structuration et au
métamorphisme de haut grade du socle granito-gneissique. Les structures
majeures correspondent à des plis isoclinaux associés à
des zones de cisaillement ductile. Il est aussi à souligner que ce socle
a subi une fusion partielle correspondant à une migmatisation
responsable de la structure gneissique (Key et al. 2008);
Les formations de la ceinture de roches vertes d'Aoueouat
présentent des structures dominées par un plissement isoclinal
accompagné d'une foliation et d'une linéation acquises dans des
conditions métamorphiques du faciès schistes verts à
amphibolite. Ces structures sont liées à un raccourcissement E-W
à NW-SE (déformations D1 et D2). L'ensemble de ces formations
sont recoupés par des filons de quartz qui semblent être
liés à la mis en place tardive de roches acides.
Enfin le développement de minéraux de type
épidote, chlorite et calcite indique une rétromorphose
généralisée dans le stade schiste vert et synchrone d'une
activité hydrothermale lors de la dernière phase de
déformation (D2).
C'est donc dans ce contexte d'édification de la
ceinture de roches vertes archéenne d'Aoueouat que se placent d'abord
les formations ferrifères (BIF) porteuses, avec les filons de quartz des
minéralisations aurifères dont les études
métallogéniques font l'objet des chapitres suivants.
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