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U.P.S.

DE LA TERRE

TOULOUSE

11111111111111111111111111111

D 121 083198 7

THESE présentée à

L'UNIVERSITE

pour obtenir le grade de

DOCTEUR

par

Hervé DIOT

EN PLACE DES GRANITOIDES DE LA MESETA

MAROCAINE

structurale des massifs de Sebt de BriKiine ( Rehamna), de Zaër et d'Oulmès (Massif Centran, et d'Aoulf Bou-Mia (Haute Moulouya). 1 mp li cations géodynamiques Présentée le 2 juin 1989 devant la Commission d'examen:

MM. BOUCHEZ Jean-Luc, Prof.

Rennes

MARRE Jacques, Prof.

André, Prof.

Adolphe, Prof. Montpellier

PONS José, M. Conf.

Alain, M. Conf. Aix-Marseille

A V ANT PROPOS

Ce mémoire s'inscrit dans la lignée des travaux développés par Jean-Luc d'abord à Nantes dans le Laboratoire de Tectonophysique d'Adolphe puis à IVPS de Toulouse au laboratoire de Pétrophysique et Tectonique. La pétrologie structurale qui constitue l'outil principal de ces recherches sur la mise en place des granitoides dans la croûte a bénéficiée des travaux de Philippe Guillet, Bernard Guineberteau et Bernard Mollier. La méthodologie ASM permet d'envisager l'étude des gran;ïoides sous un jour nouveau est entrée dans une phase de maturité après les travaux réalisés par Jean-Luc Bouchez, ou sous sa direction par Marc Amice, Sylvie Bernier, Olivier Jover et Patrick

Launeau.

Ces travaux ont bénéfictës soutien financier de l'A dirigée par Alain

Weisbrod

pour le massif d'Ou/mès, et n'auraient pu avoir lieu sans les moyens de l'ENS de Marrakech et de la Direction de la Géologie du Ministère des Mines de

Rabat dirigée par Ahmed Bennani et Addi Azza.

C'est avec Mohamed Boutaleb que j'ai découvert le granite d'Oulmès, et Daniel Rey m'a secondé dans mes sorties sur de Br/kline. Enfin, c'est grâce l'accueil de Driss Sali, instituteur à Ezzh;ïiga que les campagnes sur le Zaër ont pu se dérouler sans problème. Je remercie tous ceux ont contribué de près ou de loin à la réalisa· ti on de ce Ira v ail, et les personnes qui ont accepté de le juger. '1 j J 1

RÉSUMÉ:

La Meseta marocaine constitue sur la continent africain la continuité de la chaîne hercynienne d'Europe moyenne. La cinématique de mise en place des grani toïdes associés à cet orogène constitue un élément déterminant permettant de retracer l'évolution géodynamique de ce segment hercynien. Les structures de déformation à l'état magmatique caractéristiques de la mon tée du magma dans la croûte, et les structures de déformation à l'état solide qui concernent à la fois ces plutons et leur encaissant, sont l'empreinte de cette mise en place. Les structures magmatiques (plans et des lignes d'écoule ment du magma) sont étudiées, par l'analyse de l'orientation des marqueurs que constituent les premiers cristaux formés dans le magma, et/ou avec la technique de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM). Les granites étudiés se répartissent en deux groupes:

1-ceux

dont la mise en place est précoce dans l'orogène et situés en Meseta orientale; ces massifs, d'Aouli et de Bou-Mia, forment un unique corps magmatique situé dans la boutonnière de Midelt; 2-des granites plus tardifs, plus petits et bien circonscrits sont loca en marge orientale du Bloc côtier de la Meseta occidentale; on les trouve aussi bien au Nord (Zaër et Oulmès dans le Massif Central), qu'au Sud (Tichka, dans le Haut-Atlas). Parmi ces granites de la Meseta occidentale, ceux de Zaër, d'Oulmès et de Sebt de Bril1-senestres subméridiens à

NNE-SSW pour la granodiorite de Zaër et le

granite d'Oulmès sur des accidents ductiles du socle profond;

2-dextre subméridien,pour le granite de Sebt,dont la mise en place est

associée à une déformation fragile en "pull-apart". Dans le cas du Zaër, où deux faciès principaux constituent le Batholite,l'analyse structurale et ASM a nette ment mis en évidence une mise en place en deux temps, puisqu'un épisode fragile serait responsable de l'injection d'un monzogranite, dans la granodiorite préa lablement indurée La compatibilité dans un même système de contrainte, des accidents responsa bles de ces décrochements crustaux de la Meseta occidentale, a conduit à envisa ger un modèle géodynamique de la Meseta, en marge sud de l'orogène hercynien. Dans ce schéma, les structures du Maroc hercynien ont été comparées avec celles de son plus proche voisin, la Meseta ibérique. La poursuite des structures com pressives vers le SSW, depuis la zone sud-portuguaise jusqu'à la zone du Sehoul (au Nord du domaine mésétlen marocain) permet d'envisager que ce domaine, situé au Nord de la Meseta, se comporte comme un poinçon dirigé vers le Sud. tectonique, au Sud de la virgalion ibéro-armoricaine, est à l'origine d'un décrochement dextre majeur en marge orientale du bloc côtier mésétien. Le décrochement se poursuit depuis la Meseta espagnole jusqu'au domaine atlasique, et est responsable, dans le massif des Rehamna, d'un décro-chevauchement du domaine des bassins carbonifères sur le Bloc côtier.

Mots clés:

Granite, Structure, Anisotropie de la Magnétique, Orogène hercynien, Meseta marocaine, cinématique de la croûte. -!!!!]IIJ!!I!I!II!IIIIII!!I!I --------------------------------------

SOMMAIRE

page:

CHAPITRE

1-2-LA GEODYNAMIQUE............... 8

1-2-1-LA BRETONNE............................................. 8

t-2-2-LES ET LA PHASE 11

1-3-DE LA MESETA MAROCAINE............................ 12

1-4-METHODE DE TRAVAIL ................................................. 14

CHAPITRE ET METAMORPHISME LA PARTIE

REHAMNA

11-1-INTRODUCTION ......................... -............................. 18

11-1-1-LE ............................................. 18

Il-1-2-LE MAGMA T 1 E................................................ 20

AVEC LE SEGMENT HERCYNIEN ..... 20

et STRUCTURAL............................ 22

11-2-1-LA DE SKHOUR: REHAMNA CENTRAUX .......................... 22

11-2-3-LES REHAMNA ORIENT AUX........................................ 23

11-3-LA DEFORMATION.................................................... 24

Il-3 - 1 -LA P H A S E 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Il - 3 -2 -L A P H A S E 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1-3-3-rovPARAS:NSTRI...X::TURALEENTPEREI-lAM\lA CENTRAUX ET ORENT AUX .. 28

11-3-4-CINEMATIQUE DE LA DEFORMATION 1.............................. 29

Il-4-D 1 U S 0 N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

ET L'EXISTENCE D'UNE NAPPE DE SOCLE .............. 33

11-5-1-ANAL ET RELATION DE PHASES ................. 33

11-5-2-RELA Tl ....................... 36

Il -7-C 0 N CL US 0 N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

CHAPITRE LE GRANITE DE SEBT DE BRIKIINE

GEOLOGIQUE................................................. 39

111-2-LE AGE, FACIES 42

Ill -2-1 - A G E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

111-2-2-LES ....................... 42

111-2-2-1-Le granite à gros grain porphyroïde.................... 44

111-2-2-2-Le granite à grain moyen à fin à biotite............... 44

111-2-2-3-Le granite à gr.ain fin à biotite....................... 45

111-2-2-4-Le granite à grain fin "aplitlque" ..................... 45

Ill-2-2-5-Les rh y o 1 i te s et micro granit es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

111-2-2-6-La à pyrite d'Ouled Selmoun........... 45

111-2-3-FACIES STRUCTURAUX.......................................... 45

111-3-SUSCEPTIBILITE ET ANISOTROPIE......................... 47

111-3-1-SUSCEPTIBILITE (k)............................... 48

111-3-1-1-lntensite des susceptibilites.......................... 48

111-3-1-2-Minéralogie magnétique ................................. 49

111-3-1-3-Carte des intensités de susceptibilité................. 50

DE LA SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE................. 51

111-3-2-1-Aspect quantitatif ..................................... 51

Ill-3-2-2-A s p e ct direct i on n e 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

111-4-DISCUSSION L'A. S.M.. .. ... . . . . . .. .. . ... . . . . . .. . . ........... ... 57

111-4-1-RELA ENTRE SM ET FACIES ET TEXTURAUX ... 57

Ill -4-2-L ES L A N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Ill-4-3-LES L 1 G NES.................................................. 59

111-5-COMPARAISON AVEC LES REHAMNA ORIENT AUX ........... 59

111-6-ENCAISSANT DU GRANITE DE SEBT DE BRIKIINE........................ 59

Ill-5-1-TRAJECTOIRE DE SCHISTOSITE DU MASSIF ....... 61 -Ill· 1 -1- !-INTRODUCTION La Meseta marocaine occidentale et orientale, ou domaine des plaines, des plateaux atlantiques et des massifs surbaissés du Maroc central, des Rehamna et des Jebilet ), intersecte la façade atlantique de l'Afrique du Nord, du

Nord-Ouest de

la des Atlas au Sud du Rif. La couverture alpine repose sur un socle dans lequel on distingue, à la suite des travaux de l'équipe de Strasbourg (Michard, 1976; Hollard, 1978; Piqué, 1979; Michard et Piqué, 1979; Piqué et Michard, 1981):

1-auNord, leMASSF Ce domaine

est lui-même divisé en cinq zones structurales

1.a. L'anticlinorium de Casablanca à matériel cambra-ordovicien;

1.b. La zone synclinoriale occidentale du Massif central,constituée des

deux "bassins" dévono-dinantiens de Ben Slimane et Sidi Bettache. Elle est limitée au Nord par l'anticlinorium de Rabat-Tillet, seul domaine mésétien où une structuration pré-hercynienne (phase laconique) est montrée. Au sein du "Massif central" proprement dit, on reconnaît:

1.c. A I'Ouest,l'anticlinorium Khouribga-Oulmès (Termier, 1936). Les

granites hercyniens du Zaër et d'Oulmès y sont intrusifs au sein des terrains ordoviciens

à dévoniens.

1.d. Au coeur du Massif central,la zone synclinoriale du Fourhai-Telt est

constituée de matériel néo-viséen recoupé par le massif de granite du Ment.

1.e. La partie orientale, ou zone Kasba-Tadla-Azrou, est le domaine des

nappes, constituées de matériel essentiellement viséen mais aussi Cambra-ordovi cien, et qui reposent sur un anticlinorium ou autochtone cambra-ordovicien à couverture viséenne (AIIary et al., 1976).

2-LE BLOC réunit la Meseta côtière médiane et le Massif des

Rehamna. La "Faille Médiane" sépare la partie occidentale de ce domaine ou Môle côtier, domaine peu déformé, de la partie orientale très déformée (Fig.l.1) où l'on rencontre les terrains les métamorphiques de la Meseta (métamorphisme à staurotide et disthène des Rehamna centraux et orientaux, § . Il ) .

3-Le MASSIF des JEBILET au Sud, à l'image de celui des Rehamna, est scindé

(Huvelin, 1975) en trois zones structurales sont, de l'Ouest vers l'Est:

3.a. Les Jebilet occidentales, comparables du point de vue structural aux

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