CARACTERISTIQUES PETROLOGIQUES, GEOCHIMIQUES ET ISOTOPIQUES DES ROCHES ULTRABASIQUES DE LA REGION DE COLLO, (NE ALGERIEN)
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Date
2017
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Abstract
Les roches ultramafiques de la région de Collo (NE algérien) affleurent sous forme de
masses stratifiées associées aux formations métamorphiques du faciès granulite à basse
pression, principalement des gneiss (kinzigites) et roches calco-silicatées Elles constituent
l’unité du socle de Bougaroun qui est percée par les roches magmatiques Tertiaires (rhyolites,
microgranites et granites). Ces roches ultramafiques sont principalement des peridotites et des
serpentinites. Les peridotites sont pour la plupart des lherzolites mais les dunites peuvent être
rarement présentes. Ces lherzolites sont composées d'olivine, d'orthopyroxene, de
clinopyroxène et de spinelle chromifère. La composition chimique de ces lherzolites montre
un caractère magnésien avec des teneurs élevés en MgO (34,4 à 37,5%), en Cr (0,14 à
0,27%), Ni (0,14 à 0,26%) et Co (34 à 133 ppm) et de faibles concentrations en CaO et Al2O3
(0,02 à 2,2% et 0,5 à 2,8% respectivement)
La composition chimique des olivines montre également un caractère magnésien avec
Fo ≈ 90%. Ni est relativement élevé, alors que Cr2O3 montre des concentrations basses.
L’orthopyroxene est principalement de l’enstatite, avec Mg# (Mg/(Mg2+ + Fe2+)) = 0,9. Le
clinopyroxene est surtout du diopside en composition, avec Wo = 47,06 à 47,70%, En = 46,85
à 47,44% et Fs = 4,1 à 4,42%, et est relativement plus riche en Cr et Ti que l’orthopyroxene.
Les spinelles chromifères, qui représente environ 1 à 3% de la roche, sont omniprésents et
montre deux générations différentes : cristaux automorphes millimétriques primaires et des
agrégats de grain fins interstitiels xénomorphes secondaires. Les chromites primaires sont
alumino-ferro-magnésiens montrant de fortes teneurs en Al2O3 (25,77% à 27,36%) et MgO
(10,70% à 13,36%), Le Cr# (100*Cr/(Al+Cr)) varie entre 45 et 48, et Mg#
(100*Mg/Mg+Fe2+) varie entre 49 et 59. D'autre part, les spinelles chromifères secondaires
sont relativement riches en fer ; ils montrent des teneurs relativement faibles en Al2O3 (4,67%
9,54%) et MgO (4,60% 4,65%). Les Cr# est relativement élevé (77 à 88) tandis que leur
valeurs en Mg# sont relativement basses, variant entre 22 et 25.
La chimie des spinelles chromifères primaires, des orthopyroxènes et de roche totale
prouvent que les roches ultramafiques de Collo appartiennent aux peridotites de type alpin qui
ont été mis en place dans un cadre orogénique. Cependant, les chromites xenomorphes
secondaires enregistrent une ‘altération’ dans le faciès schistes verts-amphibolite. Les roches
montrent des covariations chimiques comparables à celles montrées par la majorité des séries
péridotitiques mantelliques à travers le monde, telles que : l’augmentation en Al2O3 avec la
diminution en MgO, traditionnellement attribuée à la fusion partielle, et l’augmentation en
Al2O3 avec la diminution en CaO et TiO2, qui est une caractéristique de degrés variables de
fusion partielle.
Les données des isotopes de l’oxygène ne montrent aucune corrélation entre δ18O et la
serpentinisation. Ceci indique que la serpentinisation s’est probablement produite à travers
des fluides métasomatiseurs de haute température qui sont proche de l’équilibre avec le
manteau et qui n’ont pas été mélangés avec du matériel crustal recyclé. La composition
isotopique de l'oxygène des peridotites et des chromites est compatible à leur dérivation d'une
source de manteau (
18O varient entre le +3,0‰ et +5,9) ; les valeurs plus faibles de18O (<
‰ +4,4) sont enregistrées au sein des serpentinites. Ces valeurs basses sont attribuées à l'effet
des processus de serpentinisation par les fluides métasomatiques à hautes températures. Les
serpentinites riches en magnésite montrent les valeurs les plus basses en
18O ; celles-ci sont
interprétées comme résultat de l’introduction tardive d'eau de surface.