geologie de l\`Ougata etHoggar

Géologie du massif Yetti-Eglab.
1. Le craton ouest africain (Figure 1)
Le massif des Eglab appartient au craton ouest africain. Ce craton est limité au Nord par
l’Anti-Atlas, à l’Est par la zone mobile panafricaine, à l’ouest par la chaîne panafricaine,
calédonienne et hercynienne des Mauritanides. Il est recouvert sur une grande partie de sa
surface par les formations sédimentaires d’âge Protérozoïque supérieure et Paléozoïque des
bassins de Tindouf au Nord et de Taoudenni, dans sa partie centrale.
Les zones d’affleurement du craton ouest africain sont divisés en 2 parties : la partie Nord à
reçu le nom de Dorsale Reguibat, la partie Sud est désignée comme Dorsale Leo. Entre les
deux apparaissent à travers les formations sédimentaires, deux fenêtres qui montrent les
formations du craton : les fenêtres de Kayes et de Kenieba.
Figure 1 : Principales unités structurales de l’Afrique occidental
(d’après Peucat et al., 2005, modifiée)
2. La Dorsale Reguibat (Figure 2)
La Dorsale Reguibat (d’après le nom donné par N. Menchikoff en 1949 : pays cristallin de
Reguibat) forme la partie Nord du craton ouest africain. Elle intéresse le Sahara occidental, le
Nord de la Mauritanie et s’étend jusqu’en Algérie ou elle forme le massif du Yetti-Eglab. Elle
est enveloppée par des séries sédimentaires d’âge variées, en particulier d’âge Précambrien
supérieur et Paléozoïque tabulaire, et s’étend d’Est en Ouest sur 1500 km de long, dont 1200
km en Mauritanie et 300 km en Algérie. Elle est large de 250 à 400 km.
Cette dorsale est divisée en 2 zones :
• Une zone centrale et orientale où dominent les roches éburnéennes (Protérozoïque inférieur
ou Paléo Protérozoïque, 2 GA) où elle forme les massifs du Yetti-Eglab. Les intrusions de
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granites et les formations volcaniques sont abondantes dans cette partie.
• Une zone à l’Ouest où dominent des roches d’âge Archéen (datées jusqu’à 3,5 GA; Potrel et
al., 1996). Les granites et les formations volcaniques d’âge éburnéen sont absents.
Figure 2 : La Dorsale Reguibat (d’après Bessoles, 1977). (1) Archéen (2) Protérozoïque
(3) Paléozoïque (4) Ceinture mobile des Mauritanides (5) Mésozoïque et Quaternaire.
. Le massif Yetti-Eglab (Figure 3)
Le domaine Eglab-Yetti est essentiellement composé de grands massifs granitiques posttectoniques (granites Aftout) et de roches volcaniques felsiques (Série des Eglab). Ces roches
ne sont pas déformées, ni métamorphisées. Elles recoupent ou reposent sur des formations
volcano-sédimentaires plissées (Série de Oued Souss) et de roches métamorphiques plus
anciennes.
(1) Selon Gevin (1951) et Buffière et al. (1965), les séries des Eglab, d’Aftout et de Oued
Souss appartiennent au Système Supérieur Reguibat (SSR).
(2) Des formations plutono-métamorphiques foliées et verticalisées forment le Système de
Base Reguibat (SBR) et apparaissent en enclaves ou en fenêtres au sein des unités du SSR.
A l’Ouest, le massif du Yetti est essentiellement composé de séries volcano-sédimentaires
fortement plissées appartenant probablement au SBR, recoupées par des granites appartenant
au SSR. Ce massif constitue un terrane tectonique indépendant qui était initialement séparé de
celui des Eglab avant de se réunir vers 2 Ga, générant ainsi la collision continentale
birrimienne (éburnéenne).
3.1. Système de Base Reguibat (SBR)
Il montre une grande variété de roches du faible à moyen, parfois à fort degré de
métamorphisme. Dans le massif des Eglab, le SBR comprend :
• Les séries de Chenachene-Erg Chech à l’Est.
• La série de Chegga à l’Ouest.
Ces séries se composent de gneiss à biotite ou amphibole, d’amphibolites et de leptynites.
Elles constituent le substratum des séries du Yetti et d’Akilet Deilel, ainsi que celle de Oued
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Souss.
Ce système comporte de rares reliques de roches archéennes composées de plagiogranites
(orthogneiss) et d’amphibolites datés à 2,7 Ga (Peucat et al., 2005).
Les roches des séries de Chegga, Chenachene et Erg Chech ont été datés à 2,2 Ga et
constituent le socle métamorphique des Eglab. La déformation et le métamorphisme de ces
roches sont liés à un processus orogénique daté de 2,2 Ga. La dernière phase de cet
événement orogénique correspond à un soulèvement et à une érosion intense qui ont eu lieu
durant une étape post-tectonique après 2,21-2,18 Ga. Ainsi s’est formé le socle sur lequel les
séries volcano-sédimentaires de Oued Souss se sont déposées.
La série méta volcano-sédimentaire du Yetti composée de quartzites, de schistes, de tufs
acides et de rhyolites peu métamorphisés. Elle appartient probablement au SBR (aucun âge
sur cette série n’est disponible).
3.2. Système Supérieur Reguibat (SSR)
La base du SSR contient des unités volcaniques et volcano-sédimentaires (série de Oued
Souss) qui reposent en discordance sur le SBR. Ces unités ont été plissées avant la mise en
place des granites Aftout et ont été charriées sur les séries du Yetti à l’Ouest. Ils sont
considérées comme appartenant à un deuxième cycle de l’orogenèse éburnéenne, qui inclus le
magmatisme Aftout. Ces unités sont connues sous le nom de séries d’Akilet Deilel (AD) à
l’Ouest du massif des Eglab, et série de Oued Souss (OS) dans sa partie centrale et orientale.
Ces unités sont composés de deux complexes stratigraphiques, l’un détritique avec
conglomérats, grès, arkoses et schistes, et l’autre volcanique, essentiellement composés par
des ignimbrites, des rhyolites et rhyodacites, des brèches et des cinérites. Ces deux complexes
sont affectés par des plis antérieurs aux intrusions Aftout. Un âge de 2,09 Ga a été obtenu
pour ces unités qui correspondent à un cycle orogénique.
Les unités magmatiques Aftout et Eglab couvrent les 2/3 de la superficie du massif des Eglab.
Elles ne sont pas déformées et se sont mises en place après le plissement et le métamorphisme
de la série de Oued Souss. Du point de vue chronologique, le magmatisme post-orogénique
Aftout-Eglab comprend : (1) des plutons basiques et intermédiaire »s précoces ; (2) des roches
volcaniques felsiques Aftout qui sont recoupées par (3) les granites Aftout et les gabbros
associés ; (4) les roches volcaniques felsiques Eglab qui localement ont fait éruption au
sommet des granites érodés Aftout. Il s’agit de roches ultra potassiques post-orogéniques
datées à 2,07 Ga.
Les granites du Yetti sont contemporain du magmatisme Aftout-Eglab et ont été datés à 2,07
Ga.
La série de Guelb el Hadid : série continentale détritique, composée d’arkoses, grès,
quartzites roses, grès arkosiques et de conglomérats. Déposés sur les granites Aftout, elle est
contemporaine du volcanisme Eglab.
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Figure 3 : Carte géologique du massif Yetti-Eglab (d’après Peucat et al., 2005, modifiée).
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Le Hoggar
Le Hoggar forme un socle ancien dont l’histoire est complexe. Il constitue un maillon de la
chaîne panafricaine qui jalonne le pourtour du craton Archéen Ouest Africain. Cette chaîne,
qui s’étend depuis les Mauritanides à l’Ouest, les Rockelides au Sud, jusqu’au Burkina Faso,
est scellée par les dépôts Eocambrien du bassin de Taoudeni.
Principales unités lithostratigraphiques du Hoggar
Le massif du Hoggar, ou socle Touareg, comprend essentiellement des formations
archéennes, paléoprotérozoïques et néoprotérozoïques surmontées en discordance par les
formations sédimentaires du bassin de Taoudeni.
L’ensemble oriental (à l’Est de 8°30’), composé de 3 « terranes »
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des protolithes de socle archéen granito-gneissique, constitués de méta-sédiments
(pélites, marbres), de méta-basites et migmatites (un âge ponctuel à 3,3 Ga ; Latouche
et Vidal, 1974). Ce sont des équivalents probables du môle archéen d’Issalane situé
immédiatement à l’Ouest de l’accident 8°30 ;
une série volcano-sédimentaire, comprenant basaltes, rhyodacites, sédiments
clastiques et pélites noires, recristallisés dans le faciès schiste vert ;
des lanières d’ophiolites et des granodiorites (ces dernières datées à 725 Ma), qui
recoupent les ensembles précédents.
Ces terranes sont recouverts, en discordance, par l’épaisse série de Tiririne (>8000m ;
660-585 Ma) qui comprend :
o
o
à la base, la trilogie dolomies-grès-jaspes (jaspes correspondant souvent
à des méta-rhyolites) ;
au sommet, des turbidites, grès, conglomérats, arkoses, grauwackes, le
tout coiffé par des grès fluviatiles.
Cette série est affectée par une schistosité (faciès schistes verts) et recoupée par des intrusions
de granites calco-alcalins et des complexes volcano-plutoniques à dominante acide.
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L’ensemble central polycyclique (entre 4°50’ et 8°30’)
Le Hoggar central comprend des « terranes » d’âge archéen (les datations les plus anciennes
remontent à 3,3 Ga) à paléoprotérozoïque et mésoprotérozoïque, affectés par trois orogènes
(Eburnéenne ~2 Ga ; Kibarienne ~1 Ga ; Panafricaine ~600 Ma).
Le socle archéen à paléoprotérozoïque (môle d’Issalane) comprend des méta-sédiments
(pélites et marbres), méta-basites, migmatites et des gneiss (granodioritiques à tonalitiques).
Le Mésoprotérozoïque est constitué de marbres, cipolins, amphibolites, quartzites et
micaschistes.
Les principaux accidents N-S sont jalonnés de séries volcano-sédimentaires et plutoniques du
Néoprotérozoïque.
L’ensemble occidental (à l’Ouest de 4°50’)
Le Hoggar occidental résulte de la collision, au panafricain (630-570Ma), entre le Craton
Ouest Africain et le Bouclier Touareg.
Il comporte un noyau archéen (le môle d’In Ouzzal, équivalent de l’Adrar des Iforas plus au
Sud au Mali), stabilisé et recoupé par des granites datés à 2 Ga. Il est entouré de formations
plus jeunes (mésoprotérozoïques, néoprotérozoïques, cambro-ordoviciennes, siluriennes,
dévoniennes, crétacées et tertio-quaternaires).
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Le môle archéen d’In Ouzzal est constitué de gneiss, charnockites, cipolins et
quartzites ferrugineux (BIF).
Les formations mésoprotérozoïques comprennent des marbres, amphibolites,
quartzites, micaschistes et, localement, des intrusions à composition
komatiitiques.
Les formations néoprotérozoïques comportent des méta-pélites, marbres,
dolomies et quartzites, entrecoupés de sills de roches basiques-ultrabasiques et
localement de coulées andésitiques. Elles sont recoupées par deux phases
intrusives de granitoïdes, la première à 870-840Ma (Néoprotérozoïque) et la
seconde à 650 Ma (Panafricain) (granite de Tin Tékadiouit, Immezzarène).
Ces formations sont recouvertes par la série verte volcano-sédimentaire
supérieure : laves andésitiques, turbidites, grauwackes et recoupées de
batholites panafricains.
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L’ougarta
La chaîne de l'Ougarta s'est érigée sur l'emplacement d'un ancien sillon subsident qui borde à
l'est la marge du Craton Ouest Africain (Menchikoff, 1949; Fabre, 1969). Elle a été affectée
au cours de l'orogenèse hercynienne par des plissements de direction majeure NW-SE et E-W,
engendrés par les grandes fractures du socle dont le jeu est essentiellement vertical (Donzeau,
1972). Elle se subdivise, suivant une direction NW-SE, en deux faisceaux séparés par l'Erger-Raoui : le faisceau de la Saoura au NE et le faisceau de la Daoura au SW.
D'un point de vue litho-stratigraphique, la région est constituée:
-d'un soubassement volcano-sédimentaire et volcanique qui apparaît en boutonnières au coeur
des anticlinaux, dont l'âge est présumé précambrien terminal par comparaison avec son
équivalent de l'Anti-Atlas marocain et sans datation absolue valable ;
-d'une épaisse série plissée d'âge Paléozoïque, à dominante terrigène et carbonatée, qui
surmonte en discordance le Précambrien. Cette série, affectée par l'orogenèse hercynienne,
présente des directions structurales N120°E dites ougartiennes.
Le conglomérat polygénique de Ben Tadjine, traditionnellement considéré comme le
conglomérat de base du Paléozoïque, serait en fait une molasse basale tardi-panafricaine
déposée pendant le Néoprotérozoïque et plissée au cours du Panafricain tardif (Bouima et
Mekkaoui, 2003). Il pourrait contenir également des niveaux tillitiques néoprotérozïques,
comme ceux de la bordure du bassin de Taoudeni.
L'Ougarta est une chaîne chevauchante à faible raccourcissement, ordonnée du NE vers le
SW, dans laquelle cinq unités ont été individualisées : deux pour le faisceau de la Saoura;
deux pour le faisceau de la Daoura ; une dernière enfin représentant l'autochtone ou l'avantpays de la chaîne (Hervouet et Duee, 1996).
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