The silicification of phosphate series of Ouled Abdoun (Maastrichtian Lutetian-Morocco): Sedimentology, Mineralogy, Geochemistry and Genetic Context
Les silicifications de la série phosphatée des Ouled Abdoun (Maastrichtien-Lutétien Maroc) : Sédimentologie, Minéralogie, Géochimie et Contexte Génétique
Résumé
The Middle East and North Africa regions are known by phosphates of the Cenozoic age with a workable commercial quality. And Morocco is by far the main producer with more than three quarters of the world's sedimentary phosphate reserve. Moroccan phosphates from upper Cretaceous - lower Eocene, attracted the interest of many scientists for years. Several investigations have been focused on the first extremely diagenetic phenomena and since then, the sedimentological studies still offer lots of fascinating results. Indeed, they are the referential deposits for the geological studies and particularly the diagenetic Post and Syn sedimentary phenomena. The Silicification is then the object of this study that aim to inventory all the forms and the facies siliceous and silicified, in addition to determine the origin and the diagenetic processes that control the neoformation of silica. And that has been performed on the deposits of Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane and EL Halassa, all a part of the Ouled Abdoun Basin; and go from the Maastrichtian to the Lutetian. At first, a sedimentological and petrographic approach was applied on the different terms of the phosphate series, in order to characterize the silicification and deduce the probable links between this diagenetic phenomenon and the facies and forms containing the silica. As a result, the silicification turns to be diversified and abundant, usually in the form of flint, opal and chalcedony, as lenticular layers of asymmetric lenses with zonation, nodules or rognons called nougat facies and silicified rocks.The second step consisted on a mineralogical and geochemical approach on the same silica and silicified facies of phosphate series of Ouled Abdoun basin. The mineralogical results showed their quality of crystalline minerals, clastic quartz and microcrystalline or fibrous quartz, and marked major peaks 3.34 Å and 4.26 Å. On an other hand, the opal types of silica was presented by the intense and large peaks 4.10 Å, 4.33 Å and 2.50 Å, that correspond to opal CT (Cristobalite-Tridymite opal) and opal T (Tridymite). According to the mineralogical phases’ reports, three main phases: the silicate phase, the carbonate phase and the clay phase. Regarding geochemistry, major and trace elements were measured, then geochemical associations of SiO2 and all elements seemed having significant relationships with the increased degree of diagenetic silicification. The Diagenetic phenomena and silicification have been conditioned by the factors pH, the depositional environment of phosphates and also the rise of upwelling currents.
Les pays du Moyen-Orient et les régions d’Afrique du Nord sont connus par les phosphates de qualité commerciale exploitables d’âge Cénozoïque. Le Maroc est le principal producteur, il a plus de trois quarts des réserves mondiales de phosphate sédimentaire. Les phosphates marocains, d’âge fini Crétacé — Éocène inférieur, ont attiré l’attention de nombreux scientifiques depuis longtemps. Plusieurs enquêtes ont été portées sur les premiers phénomènes extrêmement diagénétiques et depuis lors, des études sédimentologiques offrent encore de nombreux résultats fascinants. En effet, ce sont des dépôts de référence pour les études géologiques et particulièrement les phénomènes diagénétiques post et synsédimentaires. La silicification est donc l’objet de cette étude, qui porte à inventorier tous les formes et les faciès siliceux et silicifiés, ainsi qu’à determiner l’origine et les processus diagénétiques qui contrôlent la néoformation de la silice. Cette étude a été menée sur les gisements de Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane et EL Halassa, qui appartiennent au bassin des Ouled Abdoun, et s’étalent du Maastrichtien au Lutétien. Dans un premier temps, une approche sédimentologique et pétrographique a été appliquée sur les différents termes composant la série phosphatée, afin de caractériser la silicification et de déduire les liens probables entre ce phénomène diagénétique et les formes et faciès contenant la silice. Il en résulte que la silicification est diversifiée et abondante, elle se présente généralement par du silex, de l’opale et de la calcédoine, sous forme de couches lenticulaires, de lentilles asymétriques avec zonation, de nodules ou rognons appelés faciès nougat et des roches silicifiées. Dans un deuxième temps, une approche minéralogique et géochimique a été faite sur les mêmes faciès siliceux et silicifiés de la série de phosphate du bassin des Ouled Abdoun. Les résultats minéralogiques montrent qu’il s’agit de minéraux de forme cristalline, de quartz clastiques et de quartz microcristallin ou fibreux. Et ont enregistré des pics majeurs 3,34 Å et 4,26 Å. En revanche, la silice de type opale a été présentée par les pics intenses et larges 4,10 Å, 4,33 Å et 2,50 Å, et qui correspondent à l’opale CT (opale Cristobalite-Tridymite) et l’opale T (Tridymite). Selon les rapports des phases minéralogiques, on a pu distinguer trois principales phases : la phase silicatée, la phase carbonatée et la phase argileuse. En ce qui concerne la géochimie, des éléments majeurs et traces ont été dosés. Les associations géochimiques de la SiO2 et tous les éléments présentent des relations notables avec l’accroissement du degré diagénétique de la silicification. Les phénomènes diagénétiques et la silicification ont été conditionnés par les facteurs PH, l’environnement de dépôt des phosphates et aussi par la remontée des courants d’upwelling.
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