Plombotectonique des gisements du Maroc
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BSGF - Earth Sciences Bulletin 2021, 192, 31© Ă. Marcoux et M. JĂ©brak, Published by EDP Sciences 2021https://doi.org/10.1051/bsgf/2021019
Disponible en ligne :www.bsgf.fr
Plombotectonique des gisements du Maroc
Ăric Marcoux1,* et Michel JĂ©brak2
1 UniversitĂ© dâOrlĂ©ans/Institut des Sciences de la Terre dâOrlĂ©ans (ISTO), UMR 7327-CNRS, 1A rue de la FĂ©rollerie, 45071 OrlĂ©ansCedex 2, France2 UniversitĂ© du QuĂ©bec Ă MontrĂ©al, DĂ©partement des Sciences de la Terre et de lâatmosphĂšre, CP 8888, succursale Centre-Ville, H3C3P8 MontrĂ©al, QuĂ©bec, Canada
Reçu le 1 juin 2020 / Accepté le 6 mai 2021 / Publishin
*Auteur co
This is anOpe
g online: 9 June 2021
RĂ©sumĂ© â La synthĂšse de 240 analyses isotopiq
ues du plomb, mesurĂ©es sur les gisements miniersmarocains dâĂąges Ă©diacarien Ă nĂ©ogĂšne appartenant Ă tous les domaines gĂ©otectoniques du Maroc autoriseune rĂ©flexion globale sur la mĂ©tallogĂ©nie du Maroc. Les compositions isotopiques varient grandement, de17,738 (Bou Skour) Ă 18,905 (Draa Sfar) pour le rapport 206Pb/204Pb, et de 15,521 Ă 15,706 pour le rapport207Pb/204Pb. La source du plomb des gisements Ă©tudiĂ©s se situe dans la croĂ»te continentale supĂ©rieure,exceptĂ© pour ceux de lâAnti-Atlas (Bou Skour, Imiter...) et certains du Haut-Atlas (Azegour) Ă nettecontribution du manteau. Les variations isotopiques relevĂ©es Ă lâĂ©chelle dâun district rĂ©sultent soit de laprĂ©sence de plusieurs Ă©vĂ©nements hydrothermaux superposĂ©s sollicitant diffĂ©rentes sources locales commeĂ Tighza, soit dâun seul Ă©vĂ©nement perturbĂ© par la segmentation dâun bassin volcanosĂ©dimentaire, commepour les amas sulfurĂ©s des Jebilet et Guemassa. Ă lâĂ©chelle du gisement (Draa Sfar, Bou Skour), lesvariations isotopiques rĂ©sultent de la superposition de plusieurs Ă©vĂ©nements hydrothermaux avec chacunleur propre plomb et mĂ©taux associĂ©s. Globalement, on peut distinguer trois gĂ©nĂ©rations de plombincorporĂ©es successivement dans le socle gĂ©ologique marocain par le magmatisme et/oulâhydrothermalisme, caractĂ©risĂ©es par leurs rapports 206Pb/204Pb : 17,74â17,90 (panafricain), 18,10â18,40 (hercynien) et 18,75â18,90 (alpin). Le plomb panafricain est prĂ©sent dans lâAnti-Atlas, et trĂšslocalement dans la Meseta (Bouznika), et se nourrit en partie du magmatisme mafique du Gondwana. Leplomb hercynien est le plus reprĂ©sentĂ© et affiche une rupture dĂ©finitive dans la source des mĂ©taux dĂšs lorsexclusivement crustale. Il envahit tous les domaines marocains, y compris lâAnti-Atlas, oĂč il remobilise et semĂ©lange avec le plomb panafricain. Le plomb alpin, plus discret, jalonne la large Ă©charpe allant dâAgadir Ă Nador qui trace en surface le panache mantellique des Canaries et accompagne un magmatisme nĂ©ogĂšne quipeut aussi avoir agi comme simple moteur remobilisant le plomb hercynien, notamment pour former lesgisements MVT de Touissit. Les plombs hercynien et alpin sont en partie responsables du rajeunissementdes minĂ©ralisations nĂ©oprotĂ©rozoĂŻques, comme Ă Bou Azzer ou Imiter. Le Maroc illustre le modĂšle deSawkins avec un apport majeur du plomb lors du magmatisme fini-orogĂ©nique. Les rĂ©sultats isotopiquesplaident en faveur de remobilisations successives du plomb stockĂ© dans des rĂ©servoirs primaires etsecondaires avec des phĂ©nomĂšnes dâhĂ©ritage. Enfin le bon transfert de la signature isotopique du plomb desgisements aux gossans de surface, notamment pour les gisements stratiformes de sulfures polymĂ©talliquesde type Hajar, montre que la gĂ©ochimie isotopique du plomb est un outil utilisable pour lâexploration miniĂšreau Maroc.Mots clĂ©s : isotopes du plomb / Maroc / Atlas / minĂ©ralisations / hĂ©ritage / source crustale
Abstract â Plumbotectonics of Moroccan ore deposits. The synthesis of 240 lead isotopes analyses,measured on Moroccan ore deposits of Ediacarian to Neogene ages located in all geotectonic domains ofMorocco allows a global reflection on the metallogeny of Morocco. The isotopic compositions vary widely,from 17.738 (Bou Skour) to 18.905 (Draa Sfar) for the 206Pb/204Pb ratio, and from 15.521 to 15.706 for the207Pb/204Pb ratio. The source of lead in the studied deposits is located in the upper continental crust, exceptfor those in the Anti-Atlas (Bou Skour, Imiter, etc.) and some in the High Atlas (Azegour) with a clearmantellic contribution. Isotopic variations noted at the scale of a district result either from the presence of
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Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
several superimposed hydrothermal events calling upon different local sources as at Tighza, or from a singleevent disturbed by the segmentation of a volcanosedimentary basin, as for the Jebilet and Guemassa oredeposits. At the scale of the deposit (Draa Sfar, Bou Skour), isotopic variations result from the superpositionof several hydrothermal events each with their own lead and associated metals. Overall, we can distinguishthree generations of lead incorporated successively into the Moroccan geological basement by magmatismand/or hydrothermalism, characterized by their 206Pb/204Pb ratios: 17.74â17.90 (Panafrican), 18.10â18.40 (Hercynian) and 18.75â18.90 (Alpine). Panafrican lead is present in the Anti-Atlas, and very locally inthe Meseta (Bouznika), and feeds in part on the mafic magmatism of Gondwana. Hercynian lead is the mostrepresented and displays a definitive rupture in the source of metals, which is now exclusively crustal. Itinvades all Moroccan areas, including the Anti-Atlas, where it re-mobilizes and mixes with the panafricanlead. Alpine lead, more discreet, marks out the large scarf going from Agadir to Nador which traces on thesurface the mantle plume of the Canaries and accompanies a Neogene magmatism which may also haveacted as a simple engine remobilizing Hercynian lead, in particular to formMVT deposits from Touissit. TheHercynian and Alpine lead influxes are partly responsible for resetting the Neoproterozoic mineralization, asat Bou Azzer or Imiter. In the Sawkinsâs model, lead isotopic results support successive remobilisations oflead stored in primary and secondary tanks, as well as inheritance phenomena. Finally, the good transfer ofthe isotopic signature of lead from ore deposits to surface gossans shows that the isotopic geochemistry oflead is a useful tool for mineral exploration in Morocco, moreover for stratiform polymetallic sulphides oredeposits of Hajar type.
Keywords: lead isotopes / Morocco / Atlas / ore deposit / inheritance / crustal source
1 Introduction
Le Maroc est un puzzle de domaines géologiques trÚsdifférents, assemblés par au moins trois orogÚnes successifs :panafricain, hercynien et alpin. ParallÚlement à ces événe-ments géologiques, de nombreux gisements minéraux dedifférents types se sont formés, activement exploités et étudiésdepuis de nombreuses années. Les gisements polymétalliquesà plomb et les gisements plombifÚres appartenant à des typesmétallogéniques variés sont particuliÚrement nombreux auMaroc qui fut le plus grand producteur de plomb en Afriquedans la seconde moitié du XXe siÚcle (Emberger, 1968).
Cependant, pour la plupart de ces gisements, des questionsmajeures concernant leur genĂšse et en particulier la source desmĂ©taux, sont encore dĂ©battues. Le sujet de cet article est demieux comprendre la genĂšse de ces gisements, leurs sources etleurs parentĂ©s Ă©ventuelles, et de les replacer dans leur contextegĂ©odynamique en utilisant les donnĂ©es sur les isotopes duplomb, disponibles dans la littĂ©rature et complĂ©tĂ©es par denouvelles analyses. Nous pouvons ainsi reconstruire lâhistoirede la mobilisation des sources de plomb au cours desdiffĂ©rentes orogĂšnes sur la marge du craton Ouest-africain.
Les isotopes du plomb ont Ă©tĂ© largement utilisĂ©s pour tracerles sources des minĂ©ralisations (Doe et Zartman, 1979 ;Zartman et Doe, 1981 ; Marcoux, 1987). Le concept de« plumbotectonics », traduit ici par le terme de « plombo-tectonique », repose sur lâĂ©volution isotopique du plomb dansdiffĂ©rents environnements gĂ©ologiques, et notamment lacroĂ»te supĂ©rieure, la croĂ»te infĂ©rieure et le manteau. Denombreux travaux de plombotectonique ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©s depuislors. Dans la plupart des provinces plombifĂšres du monde, leplomb est dâorigine crustale : câest le cas notamment dans lesCalĂ©donides scandinaves (Billström et al., 1997), lesVariscides europĂ©ennes (Marcoux et JĂ©brak, 1987 ; Bauet al., 2003 ; SlobodnĂk et al., 2008), la partie orientale dela chaĂźne dâAsie centrale (Wang et al., 2020) et jusquâau Japon(Doe et Zartman, 1982). Dans ce contexte crustal, Sawkins
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(1989) a montrĂ© que le plomb des gisements gĂ©ants des bassinsprotĂ©rozoĂŻques postĂ©rieurs Ă 1,8Ga aurait Ă©tĂ© hĂ©ritĂ© dumagmatisme anorogĂ©nique dâĂąge protĂ©rozoĂŻque moyen, unrĂ©servoir primaire riche en feldspaths et anomal en plomb.Pour les gisements phanĂ©rozoĂŻques, Sawkins (1989) souligneque la disponibilitĂ© de plomb dans la croĂ»te supĂ©rieure Ă©taitalors considĂ©rablement plus grande. Des analyses isotopiquesin situ sur le gisement gĂ©ant de McArthur River ont validĂ© cemodĂšle (Gigon et al., 2020).
Les gisements porphyriques supra-subduction montrentune Ă©volution plus complexe, avec une extraction de plombdepuis la croĂ»te fini-archĂ©enne par des fluides de la subduction(Pettke et al., 2010). Les gisements en contexte dâaccrĂ©tionfont cependant exception et montrent une contribution dumanteau, ainsi quâon lâa observĂ© par exemple dans les amassulfurĂ©s ocĂ©aniques de Chypre (Spooner et Gale, 1982), lazone dâOssa Morena des Variscides ibĂ©riques (Tornos etChiaradia, 2004) et les gisements de type Besshi au Japon (Doeet Zartman, 1982).
Par la diversitĂ© de ses orogĂšnes Ă la marge nord du cratonprĂ©cambrien dâAfrique de lâOuest, le Maroc constitue donc unterrain exceptionnel pour apprĂ©cier les apports relatifs enplomb de la croĂ»te et du manteau depuis le ProtĂ©rozoĂŻque ettester ainsi le modĂšle dâhĂ©ritage de Sawkins.
2 Géologie et métallogénie du Maroc
Cinq grands domaines géologiques sont distingués auMaroc (Michard et al., 2011) :
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le craton ouest-africain, comprenant la dorsale deReguibat, est un assemblage complexe de domainesmétamorphiques et granitiques datés entre 3Ga et 2Ga(Eburnéen), entourés de bassins néoprotérozoïques etpaléozoïques ;
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les Mauritanides marocaines, une Ă©troite bande de terrainsprĂ©cambriens et palĂ©ozoĂŻques charriĂ©s sur le craton lors delâorogĂšne hercynien ;7
Fig. 1. Carte géologique simplifiée du Maroc avec localisation des gßtes et gisements analysés et des principaux mentionnés.Fig. 1. Simplified geological map of Morocco with location of analyzed and quoted ore deposits.
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lâAnti-Atlas Ă couverture palĂ©ozoĂŻque plissĂ©e lors delâorogĂšne hercynien et sâenroulant autour dâanticlinauxprĂ©cambriens affectĂ©s par lâorogenĂšse panafricaine vers650Ma ; la couverture comprend le vaste volcanismefelsique de la formation de Ouarzazate, prĂ©curseur de lafragmentation Ă©opalĂ©ozoĂŻque ;â
le domaine Atlas-Meseta, avec un socle palĂ©ozoĂŻque (etlocalement prĂ©cambrien) largement recouvert de forma-tions mĂ©sozoĂŻques-cĂ©nozoĂŻques, plissĂ© dans les domainesatlasiques (Haut Atlas et Moyen Atlas) et tabulaire dans ledomaine mĂ©sĂ©tien ;â
la cordillĂšre du Rif, contemporaine des domainesatlasiques mais de nature trĂšs diffĂ©rente, une orogenĂšsede subduction suivie par une collision avec sutureocĂ©anique et chevauchements de grande ampleur.Les gisements minĂ©raux sont trĂšs nombreux dans cesdiffĂ©rents domaines et sâĂ©talent du ProtĂ©rozoĂŻque au Tertiaire(Fig. 1). LâAnti-Atlas est le plus riche en mĂ©taux de base etprĂ©cieux et le plus activement exploitĂ©. Les mines les plusimportantes sont Bou Azzer (Co, Ni, Ag), au sein dâuneophiolite, Imiter (Ag), Bou Skour (Cu) et Akka (Au), et lesmines abandonnĂ©es y sont nombreuses, telle Imini (Mn). Lesformations cĂ©nozoĂŻques de la Meseta abritent les grandsgisements de phosphates qui ne sont pas pris en compte danscet article.
La Meseta possĂšde dâimportants gisements liĂ©s Ă plusieursĂ©vĂ©nements gĂ©ologiques relevant des orogĂšnes hercynienet alpin. Le volcanisme namurien a gĂ©nĂ©rĂ© des gisements de
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sulfures massifs stratiformes de type VMS dans les Jebilet etGuemassa, prĂšs de Marrakech (Draa Sfar, Hajar, Kettara,Koudiat Aicha...), tandis que le plutonisme tardi-hercynien(270â290Ma) est responsable du skarn de Mo-W-CudâAzegour, des gisements dâĂ©tain dâAchmach et dâOulmĂšsau sud de la mine dâEl Hammam, ainsi que de la minĂ©ralisationaurifĂšre de Tighza (ou Jebel Aouam). Lâhydrothermalismepost-hercynien (entre 250 et 200Ma) a gĂ©nĂ©rĂ© de puissantsfilons dâimportance Ă©conomique Ă El Hammam (fluorite) etaussi Ă Jebel Aouam (ou Tighza) Ă plomb, argent et zinc. Descirculations ultĂ©rieures de fluides de bassin ont permis laformation de minĂ©ralisations Ă Pb-Ag-Zn dans tout le MoyenAtlas (Aouli, Mibladen, ZeĂŻda dans le district de la Haute-Moulouya), ainsi que TouissitâBou BekerâEl Abed, dont lagenĂšse serait trĂšs rĂ©cente aux alentours de 15Ma (Bouabdellahet al., 2012). La zone du Rif semble moins riche en gisementsmĂ©talliques, les seuls notables Ă©tant lâessaim de skarnsferrifĂšres du district de Nador (Ouiksane, Axara, Setolazar),associĂ©s Ă de petits filons Ă©pithermaux de Pb-Ag (Afra).
Plus de 200 analyses isotopiques de plomb Ă©taientdisponibles dans la littĂ©rature (Fariss, 1992 ; Pasava, 1994),Touahri, 1997 ; JĂ©brak et al., 1998, 2011 ; Watanabe, 2002 ;Marcoux et Wadjinny, 2005 ; Marcoux et al., 2008, 2015,2019 ; Bouabdellah et al., 2009, 2012 ; Lebret, 2014 ; Rddad etBouhlel, 2016 ; Rossi et al., 2017), auxquelles sâajoutent desrapports inĂ©dits que nous avons pu utiliser (Edwards, 1989 ;Marcoux, 1993). Nous avons complĂ©tĂ© ces donnĂ©es par unequarantaine de nouvelles analyses, soit sur des gisements peuou pas Ă©tudiĂ©s de ce point de vue (Bou Skour, Mekta), soit encomplĂ©ment sur des districts majeurs (Jebilet, Imiter), soit
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enfin sur des gossans Ă des fins dâexploration miniĂšre (Jebiletet Guemassa), totalisant ainsi plus de 240 analyses (Tab. 1). Laplupart des analyses ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©es sur des galĂšnesmicroprĂ©levĂ©es sur sections polies, quelques autres sur dessulfures polymĂ©talliques Ă galĂšne rĂ©duits en poudre, dâautressur gossans, ou chapeaux de fer, associĂ©s Ă divers gisements,principalement de type VMS, dâautres enfin sur des roches.Ces Ă©chantillons sont reprĂ©sentatifs des gisements, pour laplupart bien Ă©tudiĂ©s, et, dans la mesure oĂč les donnĂ©esexistaient, positionnĂ©s dans la succession paragĂ©nĂ©tique pourles minĂ©ralisations complexes. Quand elle a Ă©tĂ© mesurĂ©e, lateneur en Pb des gossans et des sulfures polymĂ©talliques estsouvent Ă©levĂ©e Ă trĂšs Ă©levĂ©e. Le rapport m (238U/204Pb) estdonc trĂšs faible, ce qui ne nĂ©cessite aucune correction pour ladĂ©croissance radioactive in situ. Peu de roches semblent avoirĂ©tĂ© analysĂ©es pour les isotopes du plomb au Maroc : le seulensemble de donnĂ©es important concerne les roches volcani-ques nĂ©ogĂšnes du district de Nador (Duggen et al., 2005).Ă notre connaissance, aucune donnĂ©e sur les isotopes duplomb nâest disponible pour les roches de la crĂȘte de Reguibatet du craton ouest-africain.
3 IntĂ©rĂȘt de la gĂ©ochimie isotopique duplomb en mĂ©tallogĂ©nie : quelques rappels
Le plomb commun se compose de 4 isotopes stables(204Pb, le seul entiĂšrement primordial, 206Pb, 207Pb et 208Pb),dont les proportions varient selon lâĂąge et le milieu dâorigineconsidĂ©rĂ©. Lâuranium et le thorium se dĂ©sintĂ©grant en plomb(238U en 206Pb, 235U en 207Pb et 232Th en 208Pb), les quantitĂ©sde ces 3 isotopes augmentent avec le temps, faisant ainsiĂ©voluer la composition isotopique du plomb terrestre.
Les isotopes de plomb jouent de ce fait un double rĂŽle detraceur de source et de chronomĂštre gĂ©ologique et furent trĂšstĂŽt appliquĂ©s aux gisements minĂ©raux (Heyl et al., 1966 ; Doe,1970 ; Doe et Delevaux, 1972). Mais ce nâest pas si simple...Lâarticle fondateur de Stacey et Kramers en 1975 (citĂ©9157 fois au 20 fĂ©vrier 2021 !) avait Ă©tabli la « courbe decroissance normale » Ă deux stades dâĂ©volution, une asymptotethĂ©orique qui dessine lâĂ©volution du plomb terrestre depuis4,57Ga jusquâĂ lâActuel, construite Ă partir des compositionsde 13 galĂšnes et 23 feldspaths dâĂąges connus. Doe et Zartman(1979), puis Zartman et Doe (1981), avaient prolongĂ© ce travailen montrant que chaque grand rĂ©servoir terrestre (manteau,croĂ»te infĂ©rieure, croĂ»te supĂ©rieure) avait sa propre courbedâĂ©volution du plomb, la courbe « orogĂšne » qui associemanteau et croĂ»te dans des fusions Ă grande Ă©chelle, Ă©tant unemoyenne trĂšs proche de la courbe de StaceyâKramers. Cesmilieux se caractĂ©risent notamment par leurs teneurs variablesen uranium, thorium et plomb, exprimĂ©s par les rapportsm (238U/204Pb) et W (232Th/204Pb).
La courbe de StaceyâKramers Ă©tant graduĂ©e en Ăąges, laposition dâune composition isotopique sur cette courbe donne,en thĂ©orie, lâĂąge de lâĂ©chantillon considĂ©rĂ© et donc du gisementqui le porte. Cependant, cette courbe est une moyennemathĂ©matique Ă©tablie Ă lâĂ©chelle planĂ©taire et qui ne prend pasen compte les contextes gĂ©ologiques rĂ©gionaux. Et le plombactuel est une moyenne de 160 Ă©chantillons de basaltes dâarcsinsulaires, de sĂ©diments ocĂ©aniques et de nodules manganĂ©-sifĂšres. Les Ăąges calculĂ©s Ă partir de la position sur cette courbe
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thĂ©orique sont donc des Ăąges «modĂšles », thĂ©oriques, parfoisnotablement diffĂ©rents des Ăąges gĂ©ologiques vrais, notammentdans le cas de remobilisations. Ces Ăąges «modĂšles » ont leurutilitĂ© mais ne peuvent rivaliser ni en justesse ni en prĂ©cisionavec les datations par les radiochronomĂštres basĂ©s sur lescouples U/Pb, Re/Os ou Ar/Ar par exemple. De plus, unemajoritĂ© de compositions isotopiques sâĂ©carte de cette courbe,le calcul de lâĂąge modĂšle fait alors appel Ă des isochrones quiadmettent un systĂšme (U-Th-Pb) clos, une hypothĂšseimpossible Ă vĂ©rifier.
Les informations sur le milieu dâĂ©volution sont beaucoupplus pertinentes car les isotopes du plomb tracent la source duplomb Ă deux niveaux. Ă grande Ă©chelle, les grands rĂ©servoirsterrestres (manteau et croĂ»tes supĂ©rieure et infĂ©rieure) ont leurspropres spĂ©cificitĂ©s isotopiques pour U, Th et Pb, exprimĂ©espar des rapports m diffĂ©rents (9,74 pour la courbe de StaceyâKramers, 11,32 et 8,35 respectivement pour les courbesOrogĂšne et Manteau de ZartmanâDoe) et W (36,84 pourStaceyâKramers). Les isotopes du plomb permettent ainsidâidentifier les milieux-sources et de quantifier leurs Ă©ventuelsmĂ©langes (Zartman et Haines, 1988). Ă une Ă©chelle plus fine,lâidentification de la roche-source est possible par comparaisonentre la composition isotopique du plomb du gisementconcernĂ© et celles des roches sources possibles. LĂ encore,on procĂšde par analogie. La roche qui possĂšde unecomposition identique Ă celle de la minĂ©ralisation estprobablement celle qui a Ă©tĂ© lessivĂ©e par les fluides Ă lâoriginede la minĂ©ralisation. Il faut bien sĂ»r considĂ©rer la compositionisotopique des roches lors de la mise en place de laminĂ©ralisation, ce qui implique de connaĂźtre, au moinsapproximativement, leurs Ăąges respectifs. Cette recherche desource se complique jusquâĂ devenir insoluble dans uncontexte gĂ©ologique complexe avec un grand nombre deroches-sources potentielles, la minĂ©ralisation pouvant rĂ©sulterdâun mĂ©lange de plombs issus de plusieurs roches. Lorsque lesĂ©tudes ne dĂ©montrent pas lâinverse, la source du plomb estgĂ©nĂ©ralement Ă©tendue aux autres mĂ©taux de comportementsproches (zinc, cuivre, argent, or...). MalgrĂ© ses limites, câest cerĂŽle de traceur gĂ©ochimique que nous avons surtout dĂ©veloppĂ©dans cet article.
4 Procédures analytiques
Les analyses isotopiques ont Ă©tĂ© effectuĂ©es dans diffĂ©rentslaboratoires et les procĂ©dures dâanalyse ne sont pas toujoursdĂ©crites dans les publications. NĂ©anmoins, la procĂ©dure esttoujours similaire, ou trĂšs proche de celle rĂ©sumĂ©e ici, rĂ©alisĂ©epour lâĂ©tude isotopique de Draa Sfar (Marcoux et al., 2008) parB. Cousens, UniversitĂ© Carleton (Ottawa, Canada). Entre 10 et20mg de sulfures sont rĂ©duits en poudre puis dissous dans duHNO3 7N. Le rĂ©sidu est repris dans du HBr 1N pour la chimiedu plomb. Le plomb est sĂ©parĂ© dans des colonnes depolyĂ©thylĂšne Bio-Rad de 10ml par une rĂ©sine anioniqueDowex AG1-8X, en utilisant du HBR1N pour Ă©luer les autresĂ©lĂ©ments et du HCl 6N pour Ă©luer le plomb. Le total des blancsde procĂ©dure pour Pb est < 250 pg. Les Ă©chantillons sontchargĂ©s sur des filaments de Re simples avec H3PO4 et du gelde silice, et les analyses rĂ©alisĂ©es Ă des tempĂ©ratures dufilament de 1175 Ă 1225 °C, une constance de tempĂ©rature quipermet des effets de fractionnement identiques entre standards
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Tableau 1. Analyses isotopiques du plomb des minerais et des roches. Les analyses nouvelles sont en italiques. gn : galĂšne ; cp : chalcopyrite ;po : pyrrhotite ; sulf : sulfures polymĂ©talliques Ă galĂšne ; FK : feldspath potassique ; RT: roche totale. (*) Rapports initiaux corrigĂ©s avect = 201Ma ; (**) Rapports initiaux (corrigĂ©s avec t = 271Ma). Sauf indication contraire, les ratios nâont pas Ă©tĂ© corrigĂ©s pour les valeurs de mfaibles et nĂ©gligeables.Table 1. Lead isotope analyses of ore deposits and rocks. New analyses are in italics. gn: galena; cp: chalcopyrite; po: pyrrhotite; sulf:polymetallic sulphides with galena; FK: K-feldspar; RT: whole rock. (*) Initial ratios corrected with t = 201Ma; (**) initial ratios (correctedwith t = 271Ma). Except otherwise indication, ratios have not been corrected for low and negligible m values.
Gisement Type Analyse 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Auteurs
Anti-AtlasImiter filon Ă©pithermal
argentifĂšregn 18,111 15,561 37,823 Cette Ă©tude
id id gn 18,136 15,553 37,826 "id id gn 18,123 15,565 37,840 "id id gn 17,995 15,536 37,661 "id id gn 18,112 15,559 37,810 "id id gn 18,244 15,636 38,462 "imiter id gn 18,131 15,555 37,831 Pasava (1994)id id gn 18,138 15,562 37,826 "id id gn 18,107 15,532 37,736 "id id gn 18,172 15,595 37,928 "id id gn 18,123 15,541 37,772 "id id gn 18,113 15,554 37,797 "id id gn 18,460 15,637 38,471 "id id gn 18,523 15,618 38,438 "Zgounder filon Ă©pithermal
argentifĂšregn 17,896 15,576 37,819 Marcoux et Wadjinny (2005)
id id gn 17,884 15,577 37,803 "Bou Azzer (AĂŻt Ahmane) filon Co-As-Ag gn 18,104 15,586 38,153 Cette Ă©tudeBou Skour (filon Rhyolite) filon Pb-Zn-Cu gn 17,785 15,521 37,622 Cette Ă©tudeid id gn 17,933 15,539 37,656 "id id gn 17,738 15,523 37,616 "id id gn 17,768 15,524 37,710 "id id gn 17,883 15,526 37,619 "id id gn 17,913 15,541 37,675 "id id gn 17,946 15,537 37,614 "id id gn 17,947 15,537 37,607 "id id gn 17,950 15,538 37,619 "id id gn 18,080 15,552 37,687 "Bou Skour (filon Agoulzi) filon Pb-Zn-Cu gn 17,850 15,539 37,671 "id id gn 17,980 15,552 37,686 "id id gn 17,956 15,525 37,620 "Bou Skour filon 2,niveau ïżœ 140m
disséminations Cu cp 18,113 15,538 37,823 "
id filonnet tardif Pb-Zn-Ag gn 18,101 15,530 37,788 "Meseta
Bouznika SEDEX Ă Pb-Zn-Cu-Ba gn 17,885 15,566 37,640 JĂ©brak et al. (2011)id id gn 17,875 15,566 37,615 "
District des JebiletKoudiat Aïcha amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gn 18,293 15,669 38,437 Cette étudeid id gn 18,275 15,653 38,402 "Draa Sfar amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gn 18,262 15,630 38,293 Edwards (1989)id id gn 18,263 15,630 38,298 "Draa Sfar (Tazakourt,minerai zincifÚre)
amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gn 18,266 15,630 38,316 Marcoux et al. (2008)
Draa Sfar (Sidi MâBarek,minerai zincifĂšre)
amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gn 18,586 15,657 38,891 "
id id gn 18,285 15,651 38,380 "id id gn 18,301 15,675 38,440 "id id gn 18,325 15,665 38,413 "
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Tableau 1. (suite).
Gisement Type Analyse 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Auteurs
id id gn 18,776 15,681 38,441 "id id gn 18,351 15,669 38,449 "id id gn 18,334 15,653 38,377 "id (Sidi MâBarek,minerai cuprifĂšre)
amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gn 18,797 15,687 39,702 "
id id sulf 18,905 15,701 39,670 "id id sulf 18,749 15,686 38,959 "id id sulf 18,687 15,681 39,091 "id id sulf 18,790 15,673 39,051 "id (Sidi MâBarek) id gossan 18,846 15,658 39,255 "Bouhane amas sulfurĂ© Ă Zn-Cu-(Pb) sulf 18,345 15,689 38,531 Cette Ă©tudeid id sulf 18,319 15,658 38,484 "id id gossan 18,292 15,665 38,439 "id id gossan 18,328 15,685 38,531 "Ben Slimane amas sulfurĂ© Ă Zn-Cu-(Pb) sulf 18,305 15,642 38,402 "Lachach amas sulfurĂ© Ă Zn-Cu-(Pb) sulf 18,292 15,660 38,415 "id id gossan 18,310 15,662 38,475 "id id gossan 18,286 15,646 38,389 "Kettara amas sulfurĂ© Ă Zn-Cu-(Pb) poĂŸ gn 18,279 15,645 38,356 Edwards (1989)id id gossan 18,365 15,647 38,478 "id id gossan 18,359 15,668 38,531 "
District des GuemassaHajar amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) sulf 18,168 15,632 38,283 Edwards (1989)id id sulf 18,169 15,632 38,276 "id id sulf 18,168 15,632 38,283 Fariss (1992)id id sulf 18,169 15,632 38,276 "id id sulf 18,164 15,634 38,305 "id id sulf 18,176 15,639 38,364 "id id sulf 18,171 15,635 38,317 "id id sulf 18,171 15,634 38,320 "id id sulf 18,172 15,635 38,318 "id id sulf 18,171 15,634 38,328 "id id sulf 18,170 15,634 38,324 "id id sulf 18,166 15,629 38,297 "id id sulf 18,168 15,636 38,323 "id id gn 18,164 15,634 38,305 Cette étudeFrizem amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) sulf 18,168 15,626 38,251 Edwards (1989)id id sulf 18,171 15,628 38,267 "id id gossan 18,189 15,626 38,260 "id id gossan 18,190 15,627 38,258 "id id gossan 18,207 15,627 38,239 "id id gossan 18,201 15,627 38,273 "id id gossan 18,238 15,627 38,310 "id id gossan 18,196 15,622 38,264 Cette étudeGhoula amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gossan 18,204 15,634 38,290 Edwards (1989)id id gossan 18,240 15,634 38,336 "id id gossan 18,193 15,634 38,294 "Nzalt Est amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gossan 18,180 15,626 38,263 Edwards (1989)id id gossan 18,183 15,626 38,260 "Taouillil amas sulfuré à Zn-Cu-(Pb) gossan 18,147 15,622 38,237 Edwards (1989)
District de TighzaâJbel Aouamfilon W1 filon quartzeux W-Au gn 18,298 15,668 38,497 Marcoux (1993)id id sulf 18,371 15,640 38,329 "filon W1 Nord id gn 18,351 15,669 38,383 Marcoux et al. (2015)id id gn 18,343 15,660 38,425 "id id gn 18,335 15,629 38,329 "
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Tableau 1. (suite).
Gisement Type Analyse 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Auteurs
filon W5 id gn 18,286 15,680 38,534 "id id gn 18,417 15,653 38,428 "filon pyrrhotite id sulf 18,261 15,646 38,427 "id id sulf 18,273 15,661 38,476 "granite du Kaolin dissémination As-Fe-(Au) sulf 18,299 15,643 38,490 "id id sulf 18,323 15,636 38,568 "id id sulf 18,297 15,642 38,504 "granite du Mispickel id sulf 18,319 15,667 38,582 "id id sulf 18,343 15,656 38,608 "id skarn à tungstÚne sulf 18,860 15,643 38,453 "id id sulf 18,660 15,639 38,468 "id id sulf 18,266 15,658 38,423 "granite de la Mine,niveau 757m
id sulf 18,694 15,671 38,921 "
id id sulf 18,875 15,686 38,613 "filon Sidi Ahmed filon Pb-Ag-Zn gn 18,291 15,689 38,559 "id id gn 18,264 15,676 38,519 "id id gn 18,294 15,710 38,623 "id id gn 18,232 15,652 38,412 Watanabe (2002)filon Barytine id gn 18,274 15,673 38,518 Marcoux et al. (2015)filon du Signal id gn 18,261 15,682 38,508 Watanabe (2002)id id gn 18,259 15,675 38,485 "id id gn 18,248 15,661 38,439 "id id gn 18,283 15,696 38,556 "id id gn 18,267 15,660 38,444 "id id gn 18,267 15,672 38,482 "id id gn 18,246 15,653 38,412 Marcoux (1993)filon Iguer Oujna id gn 18,257 15,651 38,404 Watanabe (2002)Tighza granite de la Mine FK 18,300 15,704 38,621 Marcoux et al. (2015)id granite du Mispickel FK 18,280 15,696 38,583 "
District dâEl HammamEl Hammam mine filon de fluorine gn 18,318 15,653 38,517 Marcoux (1993)id id gn 18,340 15,654 38,530 "id id gn 18,322 15,638 38,503 "id id gn 18,345 15,662 38,542 "id id gn 18,361 15,654 38,438 "id id gn 18,361 15,655 38,443 "id id gn 18,378 15,675 38,498 "mine niveau ïżœ 300m skarn polymĂ©tallique sulf 18,338 15,681 38,599 "Jebel Boujej filon As-Sn-Cu-Pb gn 18,367 15,695 38,582 "id tourmalinite sulf 18,350 15,672 38,508 "Oued Beht filon As-Sn sulf 18,335 15,691 38,621 "Achmach id sulf 18,352 15,666 38,541 "Oued Boutoukret skarn Sn gn 18,393 15,695 38,575 "id skarn Sn gossan 18,385 15,699 38,633 "id tourmalinite Ă sulfures sulf 18,328 15,699 38,566 "lentille dâAit Hammam lentille sulfurĂ©e gossan 18,359 15,672 38,654 "Jebel Zrahina filon F-Ba-Pb gn 18,278 15,676 38,490 Marcoux (1993)id id gn 18,274 15,676 38,496 "id id gossan 18,283 15,638 38,339 "id id gossan 18,328 15,636 38,276 "Moulay Bou Azza filon Pb gn 18,285 15,664 38,432 Marcoux (1993)id id gn 18,269 15,671 38,558 "id id gn 18,271 15,685 38,596 "id (Bled el Zabouja) id gossan 18,274 15,659 38,591 "id (maison forestiĂšre)* id gossan 18,347 15,706 38,821 "Bou Majoun (Tafoudeit) filon Pb-Sb gn 18,191 15,628 38,218 Marcoux (1993)
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Tableau 1. (suite).
Gisement Type Analyse 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Auteurs
Jebel Hadid filon Ba-(Pb) gossan 18,274 15,654 38,464 Marcoux (1993)id id gossan 18,330 15,700 38,635 "Tifoughaline filon polymétallique gossan 18,322 15,701 38,625 Marcoux (1993)
Haut-AtlasAzegour** skarn Mo-W-Cu po 18,081 15,582 37,937 Marcoux et al. (2019)id id po 18,169 15,580 37,925 "id id po 18,246 15,568 37,953 "id id po 18,301 15,585 38,046 "id id cp 18,210 15,573 37,957 "id id cp 18,138 15,561 37,852 "id id cp 18,128 15,551 37,849 "id id cp 18,131 15,555 37,855 "id id cp 18,225 15,569 37,946 "id granite FK 18,258 15,553 37,865 "Assif El Mal filon Zn-Pb-(Cu-Ag) gn 18,203 15,636 38,351 Bouabdellah et al. (2009)id id gn 18,129 15,612 38,154 "id id gn 18,131 15,625 38,204 "id id gn 18,141 15,642 38,246 "id id gn 18,156 15,641 38,245 "id id gn 18,151 15,641 38,243 "id id gn 18,134 15,621 38,182 "
Moyen-Atlas et meseta dâOranBou Dahar (Yacoub) stratiforme Pb-Zn-Ba gn 18,124 15,631 38,436 Rddad et Bouhlel (2016)id id gn 18,174 15,632 38,437 "id (Chitane) id gn 18,182 15,633 38,435 "id (Toutia) id gn 18,177 15,634 38,440 "id (Corne Wast id gn 18,127 15,629 38,425 "
District de la Haute-MoulouyaAouli (Engill) filon Pb-Zn-(Ba) gn 18,221 15,613 38,448 JĂ©brak et al. (1998)id id gn 18,110 15,630 38,530 "Aouli (Sidi Said) id gn 18,170 15,627 38,386 "id id gn 18,208 15,624 38,394 "id id gn 18,237 15,602 38,390 "id id gn 18,246 15,613 38,425 "Aouli (Henry) id gn 18,127 15,607 38,373 "id id gn 18,153 15,610 38,415 "Aouli (Ansegmir) id gn 18,179 15,610 38,372 "Aouli (George) id gn 18,210 15,601 38,370 "id id gn 18,210 15,621 38,393 "ZeĂŻda Pb-Zn stratiforme gn 18,214 15,613 38,412 JĂ©brak et al. (1998)id id gn 18,214 15,622 38,409 "Mibladen sud id gn 18,266 15,623 38,480 JĂ©brak et al. (1998)Mibladen ouest id gn 18,272 15,638 38,526 "Mibladen (AD 5) id gn 18,230 15,620 38,580 "Mibladen(second niveau)
id gn 18,120 15,570 38,300 "
Mibladen id gn 18,150 15,570 38,400 "id id gn 18,240 15,630 38,500 "Mibladen(Bou el Maden)
id gn 18,200 15,610 38,410 "
id id gn 18,150 15,570 38,240 "Aouli granite FK 17,943 15,577 38,136 JĂ©brak et al. (1998)id granite FK 17,961 15,548 38,002 "id granite FK 18,027 15,585 38,147 "id granite FK 18,018 15,525 37,901 "id granite FK 18,083 15,584 38,042 "
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Tableau 1. (suite).
Gisement Type Analyse 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Auteurs
id granite FK 18,060 15,511 37,784 "id granite FK 18,039 15,570 38,011 "id granite FK 18,041 15,563 37,986 "
District de TouissitâBou BekerâEl AbedBeddiane stratiforme MVT Ă Pb-Zn sulf 18,320 15,633 38,472 Bouabdellah et al. (2012)id id sulf 18,326 15,639 38,487 "id id sulf 18,333 15,642 38,506 "id id sulf 18,330 15,640 38,510 "id id sulf 18,340 15,640 38,500 "id id sulf 18,340 15,640 38,540 "id id sulf 18,330 15,640 38,510 "id id sulf 18,340 15,640 38,520 "id id sulf 18,330 15,630 38,476 "id id sulf 18,345 15,646 38,524 "id id sulf 18,334 15,643 38,514 "id id sulf 18,390 15,680 38,650 "id id sulf 18,360 15,660 38,620 "Bou Beker stratiforme MVT Ă Pb-Zn sulf 18,379 15,651 38,595 Bouabdellah et al. (2012)id id sulf 18,361 15,644 38,521 "id id sulf 18,367 15,657 38,582 "id id sulf 18,357 15,644 38,542 "id id sulf 18,336 15,631 38,484 "El Abed stratiforme MVT Ă Pb-Zn gn 18,319 15,624 38,452 Bouabdellah et al. (2012)id id sulf 18,332 15,641 38,507 "id id sulf 18,327 15,632 38,474 "id id gn 18,310 15,620 38,440 Touahri (1997)id id gn 18,320 15,630 38,440 "id id gn 18,300 15,630 38,460 "id id gn 18,310 15,620 38,450 "id id gn 18,310 15,630 38,470 "id id gn 18,340 15,660 38,500 "Mekta stratiforme MVT Ă Pb-Zn sulf 18,341 15,627 38,475 Bouabdellah et al. (2012)id id sulf 18,362 15,633 38,498 "id id sulf 18,352 15,648 38,544 "id id sulf 18,341 15,634 38,495 "id id sulf 18,351 15,645 38,554 "id id gn 18,347 15,643 38,529 Cette Ă©tudeid id gn 18,336 15,641 38,529 "id id gn 18,348 15,650 38,558 "id id gn 18,372 15,674 38,611 "id id gn 18,362 15,648 38,582 "id id gn 18,349 15,642 38,548 "Sidi Ameur stratiforme MVT Ă Pb-Zn sulf 18,328 15,626 38,469 Bouabdellah et al. (2012)id id sulf 18,334 15,626 38,486 "id id sulf 18,335 15,635 38,496 "Beddiane rhyodacite porphyrique RT 18,364 15,651 38,613 Bouabdellah et al. (2012)id rhyodacite porphyrique RT 18,340 15,627 38,494 "
RifAfra filon Ă©pithermal Pb-Ag gn 18,782 15,661 38,868 Lebret (2014)id id gn 18,764 15,652 38,850 "id id gn 18,787 15,659 38,872 "Jbel Ouiksane filon Ă©pithermal Pb-Ag gn 18,779 15,669 38,958 Lebret (2014)Mina Rosita filon Pb-Ba gn 18,779 15,655 38,870 Lebret (2014)
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et Ă©chantillons et donc des corrections du fractionnementrigoureuses. Les analyses du standard USGS BCR-1 donnent :Pb = 13,56 ppm, U= 1,70 ppm, Th = 5,86 ppm, 206Pb/204Pb =18,818, 207Pb/204Pb = 15,633, et 208Pb/204Pb = 38,633(moyenne de deux enregistrements, voir Tatsumoto et al.,1972). Toutes les analyses ont Ă©tĂ© corrigĂ©es pour lefractionnement Ă lâaide du NIST SRM 981. Les rapportsmoyens mesurĂ©s pour le SRM981 sur le spectromĂštre demasse Triton sont (moyenne de quinze enregistrements) :206Pb/204Pb = 16,892 ± 0,10, 207Pb/204Pb = 15,432 ± 0,13 et208Pb/204Pb = 36,512 ± 0,38 (2s). La correction de fractionne-ment, basĂ©e sur les valeurs de Todt et al. (1984), estĂŸ 0,13%/amu.
5 RĂ©sultats
Pour une meilleure lecture, les résultats sont présentés pargrands domaines géotectoniques.
5.1 Gisements de lâAnti-Atlas
La chaĂźne de lâAnti-Atlas occupe une position particuliĂšreentre deux domaines structuraux majeurs : un domaine nordappartenant Ă la ceinture panafricaine mobile, et un domainesud faisant partie de la ceinture Ă©burnĂ©enne du Craton Ouest-africain. Il est principalement composĂ© de boutonniĂšresprotĂ©rozoĂŻques affleurant des deux cĂŽtĂ©s de la faille centralede lâAnti-Atlas et recouvertes par des formations nĂ©oprotĂ©-rozoĂŻques et palĂ©ozoĂŻques. Tout le domaine de lâAnti-Atlasest affectĂ© par la dĂ©formation hercynienne et lâorogenĂšsealpine.
Le ProtĂ©rozoĂŻque constitue le socle de lâAnti-Atlas. Laplupart des unitĂ©s appartiennent au ProtĂ©rozoĂŻque moyen(Birrimien ou Orosirien, autour de 2Ga), alors que des plutonsappartenant au PalĂ©oprotĂ©rozoĂŻque supĂ©rieur ont Ă©tĂ© reconnusdans la partie occidentale de lâAnti-Atlas (Michard et al.,2011). La sĂ©rie commence par les formations protĂ©rozoĂŻquesmarquant la rupture du craton ouest africain vers 800Ma.Lâextension induit la formation dâun petit ocĂ©an Ă Bou Azzer,avec arc insulaire et faciĂšs turbiditiques. Un importantplutonisme calco-alcalin se manifeste Ă partir de 615Ma(groupe de Ouarzazate), suivi dâune transgression infracam-brienneâcambrienne majeure (Azizi-Samir et al., 2001)marquĂ©e par des sĂ©ries clastiques et des intrusions marinesjusquâau ProtĂ©rozoĂŻque infĂ©rieur (Thomas et al., 2004).Lâexhumation des boutonniĂšres anticlinales du PrĂ©cambrienle long de lâaxe de lâAnti-Atlas sâest produite Ă la faveur delâĂ©rosion de leur couverture palĂ©ozoĂŻque lors du CarbonifĂšresupĂ©rieurâPermien, juste aprĂšs lâorogenĂšse hercynienne qui araccourci lâensemble du domaine en une puissante ceintureintracratonique. Cet Ă©vĂ©nement est marquĂ© par de nombreuxĂąges autour de 300Ma (Bonhomme et Hassendorfer, 1985 ;Gasquet et al., 2004).
LâAnti-Atlas abrite des gisements nombreux et variĂ©s : or(Tiouit), argent (Imiter, Zgounder), cuivre (Bou Skour etBleida), cobalt et nickel (Bou Azzer), manganĂšse (Tiouine),et polymĂ©talliques (Bou Madine). La plupart relĂšvent delâorogenĂšse panafricaine (685â540Ma) ou de la rĂ©activationtardive, essentiellement hercynienne, du socle.
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5.1.1 Imiter et Zgounder
Le gisement dâImiter Ag-Hg (8,5Mt Ă 700 g/tAg) figureparmi les plus importants du Maroc (Cheilletz et al., 2002) etdans les dix premiers gisements dâargent dans le monde. LaminĂ©ralisation comprend des amalgames Ag-Hg, de lâargentnatif, des sulfosels dâargent et divers sulfures dâAs-Pb-Zn-Co-Ni. Le corps minĂ©ralisĂ© est contrĂŽlĂ© structuralement par lafaille normale dâImiter. Plusieurs Ă©pisodes de minĂ©ralisationliĂ©s Ă diffĂ©rents Ă©vĂ©nements tectoniques sont prĂ©sents maislâorigine de cet Ă©norme gisement est encore largement dĂ©battue(Essaraj et al., 2016 ; Levresse et al., 2016 ; Tuduri et al.,2018). La minĂ©ralisation en argent sâest formĂ©e vers 550Malors dâun Ă©vĂ©nement rĂ©gional extensif ; elle est portĂ©e par unesĂ©rie de roches felsiques volcaniques (Tuduri et al., 2006).Imiter et Zgounder ont Ă©tĂ© interprĂ©tĂ©s comme des gisementsĂ©pithermaux neutres (Cheilletz et al., 2002 ; Marcoux etWadjinny, 2005), datĂ©s Ă 564 ± 15Ma (Zgounder) et 550 ± 3Ma(Imiter, Ăąge de la rhyolite associĂ©e de Takhatert ; Cheilletzet al., 2002 ; Pelleter et al., 2008 ; Levresse et al., 2004).Cependant, Ă Imiter, des minerais dans la partie supĂ©rieure dela sĂ©rie palĂ©ozoĂŻque ont fourni une datation K/Ar sur adulairede 254,7 ± 3,2Ma, suggĂ©rant la mise en place tardive dâunepartie de la minĂ©ralisation, ou du moins un reset thermique(Soulaimani et al., 2014).
Dans le massif du Sirwa, le petit gisement Ag-Hg deZgounder prĂ©sente de grandes similitudes avec Imiter. Il estencaissĂ© dans la sĂ©rie volcanosĂ©dimentaire protĂ©rozoĂŻque deOuarzazate et montre une minĂ©ralisation dissĂ©minĂ©e dominĂ©epar de lâargent natif mercurifĂšre, avec peu de sulfoselsdâargent, dâarsĂ©nopyrite et de sulfures de mĂ©taux de base. Lescompositions isotopiques de la galĂšne sont proches Ă 17,89 (206Pb/204Pb) et 15,57 (207Pb/204Pb), des valeurs quidonnent un Ăąge modĂšle vers 510Ma dans le modĂšle de StaceyâKramers (1975), avec m = 9,74 (Fig. 2), ce qui correspond bienĂ lâĂąge protĂ©rozoĂŻque tardif du gisement (Marcoux etWadjinny, 2005). La position des compositions par rapportaux courbes de croissance du plomb montre que la sourcemĂ©tallique se situe dans la croĂ»te continentale, sans contribu-tion visible du manteau (Fig. 2).
Ă Imiter, la galĂšne est rare et ses compositions isotopiquesassez dispersĂ©es. Ă lâexception de trois Ă©chantillons assezfortement radiogĂ©niques (206Pb/204Pb = 18,24, 18,46 et 18,52),les rapports sâĂ©talent de 17,99 Ă 18,17 (206Pb/204Pb) et de15 532 Ă 15 595 (207Pb/204Pb), donnant des valeurs du rapportm (10,12 Ă 10,23 avec 550Ma) caractĂ©ristiques de la croĂ»tecontinentale supĂ©rieure (Fig. 2). Ces rapports sont tropradiogĂ©niques pour un gisement dâĂąge nĂ©oprotĂ©rozoĂŻque etnous considĂ©rons quâils tracent une ligne de mĂ©lange entre unesignature isotopique peu radiogĂ©nique (206Pb/204Pb trĂšsprobablement proche de Zgounder vers 17,90) et un plombplus rĂ©cent Ă lâorigine des rapports plus radiogĂ©niquesmesurĂ©s, et vraisemblablement apportĂ© par lâĂ©pisode hydro-thermal permien datĂ© vers 254,7Ma (Soulaimani et al., 2014).
5.1.2 Bou Azzer
La boutonniĂšre de Bou Azzer-El Graara est un fragmentdâune ceinture orogĂ©nique panafricaine situĂ©e dans le socle duprotĂ©rozoĂŻque, recouvert de terrains discordants infracam-briens Ă palĂ©ozoĂŻques (Azizi-Samir et al., 2001). Il contient des
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Fig. 2. Diagrammes isotopiques du plomb des gisements de lâAntiAtlas.Fig. 2. Lead isotope diagrams for Anti Atlas ore deposits.
Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
gisements de cobalt-arsenic de type filonien avec de lâor ensous-produit, des chromitites podiformes et le gisement decuivre de Bleida.
Les minerais de Co-Ni-As-(Au) du district de Bou Azzersont portĂ©s par des zones de cisaillement trĂšs pentĂ©es prochesdes serpentinites. Le district a produit environ 1600 t de cobalten 2008 avec des sous-produits importants tels que le nickel,lâor et lâarsenic, tous extraits dâun minerai contenantprincipalement des arsĂ©niures et des sulfoarsĂ©niures de Co-Ni-Fe Ă des teneurs de 1%Co, 1%Ni et 3â4 g/t Au (Maacha,2013 ; Bouabdellah et al., 2016b). Sa genĂšse reste trĂšs discutĂ©eet diffĂ©rentes mĂ©thodes isotopiques ont Ă©tĂ© employĂ©es pourdater le gisement. Les carbonates et la brannĂ©rite ont donnĂ© desĂąges respectifs de 308 ± 31Ma (Sm-Nd) et 310 ± 5Ma (U-Pb),ce dernier Ă©tant considĂ©rĂ© comme le meilleur et le plus prĂ©cisdes Ăąges obtenus sur la minĂ©ralisation (OberthĂŒr et al., 2009).Il Ă©tablit donc un Ăąge hercynien tardif pour Bou Azzer, bienquâun dĂ©but de minĂ©ralisation plus prĂ©coce ne puisse ĂȘtreĂ©cartĂ©, et que certains auteurs voient une histoire mĂ©tallogĂ©-nique qui se prolonge jusquâau Trias (Bouabdellah et al.,2016b).
La galĂšne est trĂšs rare dans ce gisement et des tentativesdâanalyse isotopique sur le minerai global ont donnĂ© desrapports radiogĂ©niques Ă©levĂ©s irrĂ©alistes en raison dâunexcĂšs de plomb radiogĂ©nique. Un seul Ă©chantillon assezriche en galĂšne a donnĂ© une composition isotopique
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réaliste à 18,104 (206Pb/204Pb), 15,586 (207Pb/204Pb) et38,153 (208Pb/204Pb), en bon accord avec un ùge hercynien,dont les rapports 207Pb/204Pb et 208Pb/204Pb semblentécarter une contribution mantellique (Fig. 2).
5.1.3 Bou Skour
Le gisement de cuivre de Bou Skour est situĂ© dans la partieoccidentale du massif du Sarho (Anti-Atlas oriental), Ă environ60 km Ă lâest de Ouarzazate. La mine est encaissĂ©e dans lesroches magmatiques du groupe de Ouarzazate datĂ©e entre 570et 557Ma et a exploitĂ©, entre 1942 et 1975, un filon de cuivrede 7 km de long, avec des ressources totales estimĂ©es Ă plus de53millions de tonnes Ă 0,8% Cu (Bouabdellah et al., 2016a).
Le secteur sud de la structure filonienne minĂ©ralisĂ©e estactuellement exploitĂ© par Managem qui a dĂ©couvert uneminĂ©ralisation dissĂ©minĂ©e Ă dominante de chalcopyrite, le«filon 2 », recoupĂ©e par des filonnets polymĂ©talliques tardifs.Deux autres filons polymĂ©talliques Ă plomb-zinc-cuivre,Agoulzi et Rhyolite, ont Ă©tĂ© exploitĂ©s dans le passĂ©. Unedatation 187Re/188Os sur la molybdĂ©nite du stade principal Ă sulfures a fourni un Ăąge de 574,0 ± 2,4Ma, quasi contemporainde lâĂąge de cristallisation du granite de Bou Skour(Bouabdellah et al., 2016a).
Les analyses isotopiques du plomb ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©es sur lesprincipaux filons de cuivre, la chalcopyrite dissĂ©minĂ©e (« filon2 ») ainsi que les filonnets polymĂ©talliques tardifs (Fig. 2). Lescompositions sont dispersĂ©es mais dĂ©finissent trois champsdistincts (Fig. 2) : 206Pb/204Pb de 17,73 Ă 17,80, de 17,85 Ă 17,98 et de 18,08 Ă 18,11, tous trois prĂ©sents dans le filonRhyolite. Ces compositions se situent nettement sous la courbede StaceyâKramers (1975) et la courbe orogĂšne de DoeâZartman (1979) dans le diagramme 207Pb/204Pb versus206Pb/204Pb, indiquant une nette contribution mantellique.Ă notre avis, ces trois champs montrent la prĂ©sence de deuxplombs diffĂ©rents (Pb 1 avec 206Pb/204Pb = 17,73 Ă 17,80 etPb 2 = 18,08 Ă 18,11), dont le mĂ©lange constituerait le champintermĂ©diaire (206Pb/204Pb = 17,85 Ă 17,98) et donc lâexpres-sion Ă Bou Skour dâau moins deux Ă©vĂ©nements hydrother-maux, parfois superposĂ©s au sein dâun mĂȘme filon (filonRhyolite), comme cela est connu dans des filons delâHercynien (Marcoux et MoĂ«lo, 1991).
5.1.4 Bou Madine
Le gisement polymĂ©tallique de Bou Madine (Au, Ag, Zn,Pb, Cu, Sn) est situĂ© au Sud-Ouest de Jbel Ougnat. Il sâagitdâun gisement nĂ©oprotĂ©rozoĂŻque principalement associĂ© Ă desdacites et rhyolites calco-alcalines de la formation deTamerzaga-Timrachine (Abia et al., 2003), datĂ©es Ă 552 ± 5Ma (Levresse et al., 2004). Cette unitĂ© est traversĂ©epar un essaim de dykes mafiques-felsiques et de dykesrhyolitiques. Bien quâil prĂ©sente de fortes similitudes avec ungisement Ă©pithermal neutre, la nature de ce gisement restediscutĂ©e (Bouabdellah et Levresse, 2016 ; Essaraj et al., 2016).Les analyses isotopiques du plomb, un peu anciennes, sont trĂšsĂ©talĂ©es (17,57 Ă 17,93 pour 206Pb/204Pb, 15,43 Ă 15,79 pour207Pb/204Pb, et 37,25 Ă 38,10 pour 208Pb/204Pb ; Duthou et al.,1976) et indiquent clairement un fractionnement alĂ©atoire quipĂ©nalise surtout les rapports 207Pb/204Pb. MalgrĂ© ce problĂšme,
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Fig. 3. Composition isotopique du plomb de Bouznika et compara-ison avec dâautres gisements palĂ©ozoĂŻques des aires hercyniennesoccidentales.Fig. 3. Lead isotope composition of Bouznika, compared to otherpaleozoic deposits in Western Hercynian areas.
Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
les autres rapports indiquent néanmoins des compositionsnéoprotérozoïques nettes (Fig. 2).
5.2 Gisements de la Meseta
Le domaine mĂ©sĂ©tien est principalement composĂ© dâunsocle hercynien, recouvert dâune couverture carbonatĂ©emĂ©sozoĂŻque et cĂ©nozoĂŻque. Le socle hercynien, formant devastes massifs prĂšs de Marrakech (Jebilet et Guemassa) et auSud de MeknĂšs (Maroc central), est composĂ© essentiellementde roches mĂ©tasĂ©dimentaires et mĂ©tavolcaniques dâĂągecambrien Ă carbonifĂšre avec des reliques de roches pro-tĂ©rozoĂŻques (Pereira et al., 2015). Le tout est recoupĂ© par desplutons granitiques.
Le domaine de la Meseta contient des gisementsmĂ©talliques dâĂąge, dâimportances et de types variĂ©s, depuisle modeste SEDEX cambrien de Bouznika, prĂšs deCasablanca, aux grands gisements dâamas sulfurĂ©s de typeVMS des Jebilet (Draa Sfar, Kettara, Koudiat Aicha) etGuemassa (Hajar) prĂšs de Marrakech. Des filons plus tardifssont Ă©galement exploitĂ©s, notamment des filons de plomb-argent-zinc au Maroc central, Ă Jbel Aouam (ou Tighza), undistrict qui semble Ă©galement possĂ©der un potentiel aurifĂšreimportant. Un puissant filon de fluorite est Ă©galement exploitĂ© Ă El Hammam, prĂšs de filons et tourmalinites Ă Ă©tain (Achmach)rĂ©cemment Ă©valuĂ©s (El Mahjoub et al., 2015). Dâautres petitsfilons de plomb argentifĂšre et fluorite ont Ă©tĂ© anciennementexploitĂ©s (Jebel Zrahina). Ă Assif El Mal, des filons Ă zinc-plomb-(cuivre-argent) forment un systĂšme subvertical proba-blement mis en place lors de lâouverture jurassique de lâocĂ©anAtlantique central (Bouabdellah et al., 2009).
5.2.1 Bouznika
SituĂ© dans la Meseta hercynienne, le petit gite SEDEX Ă Pb-Zn-Cu-Ba de Bouznika est associĂ© au complexe volcaniquebimodal du Cambrien infĂ©rieur Ă moyen dâOued Rhebar. Labarytine forme des stockwerks et des lentilles stratiformes dansles tufs felsiques et les Ă©piclastites. Les compositionsisotopiques du plomb des deux galĂšnes sont identiques(206Pb/204Pb = 17,885 et 17,875, 207Pb/204Pb = 15,566 et15,566, 208Pb/204Pb = 37,640 et 37,615 ; JĂ©brak et al., 2011 ;Fig. 3). Ces compositions se positionnent sur la courbe orogĂšnede DoeâZartman (1979) et lĂ©gĂšrement en dessous de celle deStaceyâKramers (1975), suggĂ©rant que le plomb a Ă©tĂ© extraitdâun environnement gĂ©odynamique associant fortement croĂ»teet manteau, ce qui exclut toute extraction de plomb dâun grandbassin sĂ©dimentaire. Les Ăąges modĂšles calculĂ©s Ă lâaide dumodĂšle de StaceyâKramers (1975) vont de 520 Ă 540Ma (avecm = 9,74) et sâaccordent trĂšs bien avec lâĂąge CambrieninfĂ©rieur Ă moyen des roches encaissantes. Ces rĂ©sultats,alliĂ©s Ă la composition isotopique du soufre des sulfures(d34S =ĂŸ 31,1 Ă ĂŸ 32,4â°), renforcent lâhypothĂšse dâunegenĂšse syngĂ©nĂ©tique cambrienne du gisement de Bouznika,lorsque des fluides hydrothermaux enrichis en baryum,probablement dâorigine volcanique, se mĂ©langent au soufrede lâeau de mer (JĂ©brak et al., 2011).
Les gisements stratiformes cambriens dâEurope occiden-tale encaissĂ©s dans les calcaires du Cambrien infĂ©rieur deSardaigne en Italie (Boni et Koeppel, 1985), des Asturies en
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Espagne (Tornos et al., 1996) et de Montagne Noire en France(Brévart et al., 1982), révÚlent des compositions isotopiquesproches, bien que Bouznika soit légÚrement moins radio-génique en 206Pb/204Pb, traduisant vraisemblablement un ùgelégÚrement plus ancien (Fig. 3).
5.2.2 Amas sulfurés polymétalliques des Jebilet etGuemassa
Les amas sulfurĂ©s polymĂ©talliques Ă Cu-Zn-Pb de typeVMS de la rĂ©gion deMarrakech appartiennent Ă deux districts :les Jebilet avec lâancien gisement de Kettara, les gisementsexploitĂ©s de Draa Sfar et Koudiat Aicha et les amas deLachach, Ben Slimane et Bouhane au nord deMarrakech, et lesGuemassa au sud avec la mine de Hajar et les gĂźtes de Frizem,Ghoula et Taouillil reconnus par sondages (Fig. 4). Les deuxdistricts sont encaissĂ©s dans une sĂ©rie volcanosĂ©dimentairepalĂ©ozoĂŻque, les gisements Ă©tant tous liĂ©s Ă un Ă©pisoderhyolitique visĂ©en datĂ© de 331 ± 1Ma (Marcoux et al., 2008).
Dans le gisement deDraa Sfar, les compositions isotopiquesdu plomb ont enregistrĂ© les empreintes de deux fluideshydrothermaux diffĂ©rents. Le premier fluide apporte un plombpeu radiogĂ©nique (206Pb/204Pb= 18,28 Ă 18,30) et forme leslentilles zincifĂšres de Tazakourt et de Sidi MâBarek. Le secondfluide a apportĂ© un plomb radiogĂ©nique (206Pb/204Pb= 18,90)pour former la lentille cuprifĂšre infĂ©rieure Ă Sidi MâBarekainsi que son gossan de surface (206Pb/204Pb = 18,84),
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Fig. 4. Géologie simplifiée du district des Jebilet-Guemassa.Fig. 4. Simplified geology of the Jebilet-Guemassa area.
Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
mais sâest mĂ©langĂ© avec la lentille supĂ©rieure zincifĂšre de SidiMâBarek donnant des compositions isotopiques du plombintermĂ©diaires (206Pb/204Pb = 18,58 Ă 18,84). Un enrichisse-ment in situ est exclu, car les mesures de U et de Pb onttoujours montrĂ© un rapport m faible ou trĂšs faible. Lescompositions du gisement de Draa Sfar dessinent ainsi unedroite de mĂ©lange entre les deux compositions isotopiquesextrĂȘmes. Tous les autres amas du district des Jebilet (KoudiatAicha, Kettara, Lachach, Ben Slimane, Bouhane) ne livrentque la signature peu radiogĂ©nique (206Pb/204Pb = 18,28 Ă 18,30). Les compositions des gossans sont trĂšs proches decelle des sulfures massifs quâils surmontent Ă Lachach etBouhane, ou avec un lĂ©ger enrichissement radiogĂ©nique(Kettara), probablement dĂ» Ă une contamination superficielle.Une lĂ©gĂšre contamination par le second fluide plus radio-gĂ©nique peut aussi ĂȘtre proposĂ©e Ă Bouhane, mais dâautresdonnĂ©es complĂ©mentaires sont nĂ©cessaires pour Ă©tayer cettehypothĂšse.
Les compositions isotopiques du plomb du district desJebilet sont compatibles avec une source des métaux dans lacroûte continentale sans contribution perceptible du manteau(Fig. 5).
Le district Ă amas sulfurĂ©s polymĂ©talliques voisin desGuemassa est surtout reprĂ©sentĂ© par le gisement dâHajar etpar le gĂźte de Frizem recoupĂ© par sondage. Ils possĂšdentdes compositions isotopiques lĂ©gĂšrement mais significative-ment moins radiogĂ©niques que celles de Draa Sfar(206Pb/204Pb = 18,17). La composition est, constante Ă lâĂ©chelle du gisement de Hajar et proche de celle des amassulfurĂ©s de la ceinture pyriteuse sud-ibĂ©rique (206Pb/204Pbmoyen = 18,18 ; Marcoux, 1998). Les autres indices dudistrict des Guemassa (Ghoula, Taouillil, Nzalt Est) sontdes gossans, dont la composition est trĂšs proche de celles dessulfures massifs, parfois lĂ©gĂšrement enrichis en plombsuperficiel radiogĂ©nique (206Pb/204Pb = 18,19 Ă 18,24), dela mĂȘme maniĂšre que certains gossans de Frizem (Fig. 5). Il
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est donc trĂšs probable que ces gossans surmontent des gĂźtesde sulfures massifs de type Hajar.
Si lâon exclut le minerai cuprifĂšre de Sidi MâBarek Ă DraaSfar, qui relĂšve probablement dâun Ă©pisode plus tardif, ladiffĂ©rence isotopique entre les districts des Guemassa et desJebilet peut reflĂ©ter de lĂ©gĂšres variations dans la source desmĂ©taux, plutĂŽt que des diffĂ©rences dâĂąges, aucun Ă©lĂ©ment nepermettant de dĂ©fendre lâexistence de plusieurs Ă©vĂ©nementsrhyolitiques minĂ©ralisateurs. En dĂ©pit de caractĂ©ristiquesminĂ©ralogiques, pĂ©trologiques et chronologiques trĂšs sembla-bles, les minerais sulfurĂ©s riches en pyrrhotite des districts deGuemassa et de Jebilet diffĂšreraient lĂ©gĂšrement dans leurssources du plomb (et probablement aussi des mĂ©taux associĂ©s :zinc, cuivre et argent).
5.2.3 District polymétallique de Tighza-Jebel Aouam
Dans cette rĂ©gion, la sĂ©rie palĂ©ozoĂŻque est principalementcomposĂ©e dâunitĂ©s de lâOrdovicien supĂ©rieur (schistesmicacĂ©s, avec grĂšs passant Ă des quartzites), de sĂ©quencesdu Silurien (mĂ©tapĂ©lites et calcaires) et dâune puissantesĂ©dimentation calcaire du DĂ©vonien infĂ©rieur et moyen,recouvertes par des grĂšs, conglomĂ©rats et grauwackestournaisiens, puis des calcaires et marnes bioclastiques duVisĂ©en moyen. Un Ă©pais dĂ©pĂŽt de flysch dâĂąge visĂ©en signe lafin de la sĂ©dimentation avant la mise en place de granites dâĂągepermien bien Ă©tabli (Marcoux et al., 2015).
Ce district est connu depuis longtemps pour ses gisementsmajeurs de Pb-Ag-Zn et de Sb-Ba : des grands filons de Pb-Ag-(Zn) (Signal, Ighem Ousser, Sidi Ahmed...) contiennentcollectivement plus de 11Mt de minerai, soit environ 1Mt dePb et plus de 1000 t dâAg (Wadjinny, 1998). RĂ©cemmentdĂ©couverte dans le district, la minĂ©ralisation aurifĂšre estprincipalement portĂ©e par de puissants (jusquâĂ 2,5m) filonsde quartz Ă or-tungstĂšne pĂ©rigranitiques, distribuĂ©s autour dugranite de la Mine (Fig. 6) et datĂ©s entre 291,8 ± 0,3Ma et286 ± 1Ma (Marcoux et al., 2015). De fortes teneurs en or
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Fig. 5. Composition isotopique du plomb des gisements de type VMS des Jebilet et Guemassa. Comparaison avec la signature isotopique duplomb des amas sulfurés de la ceinture pyriteuse sud-ibérique.Fig. 5. Lead isotope compositions of Jebilet and Guemassa VMS-type ore deposits. Comparison with lead isotope signature of the massivesulphide deposits of the Iberian Pyrite belt.
Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
associées à des sulfures As-Fe disséminés ont également étémesurées dans des skarns hydrothermaux rubanés prÚs des deuxautres petites intrusions granitiques du Kaolin et du Mispickel.Trente-deux échantillons de sulfures issus des différentesstructures minéralisées, principalement de la galÚne, et deux
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feldspaths potassiques des granites de la Mine et du Mispickelont Ă©tĂ© analysĂ©s (Marcoux et al., 2015).Ces analyses isotopiquesdu plomb ont Ă©tĂ© complĂ©tĂ©es par dâautres rĂ©alisĂ©es sur la galĂšnedu filon Pb-Ag-Zn du Signal (Watanabe, 2002). Les rapportsisotopiques sont trĂšs dispersĂ©s (206Pb/204Pb= 18,25 Ă 18,90), ce
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Fig. 6. GĂ©ologie du district de Tighza-Jbel Aouam (dâaprĂšs Marcoux et al., 2015).Fig. 6. Geology of Tighza-Jbel Aouam district (after Marcoux et al., 2015).
Ă. Marcoux et M. JĂ©brak : BSGF 2021, 192, 31
qui suggÚre les participations de plusieurs sources de plomb enlien avec plusieurs épisodes minéralisés successifs (Fig. 7).
Les galĂšnes des filons de quartz Ă W-Au et de leurs racinesriches en pyrrhotite-sphalĂ©rite ont des compositions assezdispersĂ©es (206Pb/204Pb : 18,26 Ă 18,42), indĂ©pendantes de leurlocalisation, qui dĂ©finissent un champ assez large. Lescompositions isotopiques des dissĂ©minations As-Fe-(Au)appartiennent Ă ce mĂȘme champ (206Pb/204Pb : 18,299 Ă 18,343), ce qui renforce leur parentĂ© avec les filons de quartzW-Au (Marcoux et al., 2015). Les compositions isotopiquesdes sulfures du skarn Ă tungstĂšne associĂ© aux granites de laMine et duMispickel montrent des rapports plus radiogĂ©niqueset dispersĂ©s (206Pb/204Pb = 18,266 Ă 18,870), rappelant lessulfures associĂ©s aux schistes noirs ou aux calcaires (Fig. 7).Les compositions des orthoses granitiques sont proches de18,30 (206Pb/204Pb), ce qui est identique aux valeurs desgranites hercyniens (Marcoux, 1987) mais qui exclut cesgranites en tant que source majeure de la minĂ©ralisation W-Au.
Les compositions isotopiques de plomb des principauxfilons de Pb-Ag-Zn dessinent un champ relativement étroit(206Pb/204Pb = 18,265 ± 0,035) qui englobe les rapports lesmoins radiogéniques de la minéralisation W-Au (Fig. 7). Les
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nouvelles analyses effectuĂ©es pour cette Ă©tude sont identiques(± 3s) Ă celles publiĂ©es parWatanabe (2002) et lâensemble desrĂ©sultats dessine une courte ligne de fractionnement, les filonsPb-Ag-Zn de Sidi Ahmed formant le pĂŽle le moins radio-gĂ©nique Ă 18,25 (206Pb/204Pb) et 15,68 (207Pb/204Pb). Bien queces filons soient les plus jeunes du district (254 ± 16Ma, Rossiet al., 2017), ils possĂšdent les compositions les moinsradiogĂ©niques. Dans lâensemble, les compositions isotopiquesdu plomb du district de Tighza possĂšdent des rapports207Pb/204Pb Ă©levĂ©s, indiquant une source dans la croĂ»tecontinentale supĂ©rieure (Stacey et Kramers, 1975 ; Doe etZartman, 1979).
Les rĂ©sultats isotopiques (Pb, Sr, Nd) dans leur ensembleindiquent que les mĂ©taux ont Ă©tĂ© extraits de diverses sources,incluant les granites locaux et les roches palĂ©ozoĂŻquesenvironnantes (Marcoux et al., 2015). Bien que les granitesne semblent avoir jouĂ© quâun rĂŽle de source de plomb trĂšsmineur, ils ont constituĂ© probablement une source majeure deW, Mo, Te, Au et Sn, illustrant un dĂ©couplage dans la sourcedes mĂ©taux. Que la contribution du socle Ă lâĂ©vĂ©nementtungstĂšne-or ait Ă©tĂ© le rĂ©sultat dâune remobilisation par genĂšsede magma ou de fluides crustaux reste incertain. Cependant,
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Fig. 7. Composition isotopique du plomb du district polymétallique de Tighza. Le champ en pointillés est celui des filons à tungstÚne-or.Fig. 7. Lead isotope composition of the Tighza polymetallic district. The dashed field is that of the tungsten-gold veins.
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la mise en place du pluton sous-jacent pourrait avoir étédéclenchée par des cellules de convection mettant enmouvement un flux de fluide crustal (Eldursi et al., 2009).
5.2.4 District Ă fluorite et plomb dâEl Hammam
Le gisement de fluorite dâEl Hammam est situĂ© dans lapartie nord-est du massif hercynien du Maroc central (Fig. 8).La gĂ©ologie de la rĂ©gion est dominĂ©e par les schistes et lescalcaires siluriens Ă carbonifĂšres, plissĂ©s au cours duCarbonifĂšre supĂ©rieur. La minĂ©ralisation en fluorite secompose dâun ensemble de filons puissants de fluorite-calciteexploitĂ©s par SAMINE depuis les annĂ©es 1960 et produisantenviron 100 kt/an de concentrĂ©s Ă 98% de fluorite. Le gisementa longtemps Ă©tĂ© attribuĂ© Ă un Ă©vĂ©nement hydrothermal liĂ© Ă des
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granites tardi-hercyniens, mais a rĂ©cemment Ă©tĂ© datĂ© par K/ArĂ 205 ± 1Ma, ce qui le relie au dĂ©veloppement des bassinscontemporains du Trias et du Jurassique lors de lâouverture delâAtlantique (Cheilletz et al., 2010 ; Bouabdellah et al., 2016c).Pour dâautres, cette datation apparaĂźt comme une rĂ©initialisa-tion du systĂšme lors du soulĂšvement de la Meseta (Ghorbalet al., 2008 ; Barbero et al., 2011). Les donnĂ©es isotopiques duplomb sont trĂšs groupĂ©es autour de 18,35 ± 0,02 (206Pb/204Pb),un rapport Ă©galement mesurĂ© sur des gossans locaux (Fig. 9).Tous les autres petits gisements voisins possĂšdent unecomposition isotopique similaire, lĂ©gĂšrement moins radio-gĂ©nique quâĂ El Hammam (206Pb/204Pb⌠18,28), quelle quesoit leur nature : filon de fluorite (Jebel Zrahina), filon de Pb(MoulayBouAzza)ougossan surfilondeplomb-barytine (JebelHadid). Seul le filon Ă Pb-Sb de BouMajoun a une composition
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Fig. 8. GĂ©ologie simplifiĂ©e du district dâEl Hammam.Fig. 8. Simplified geology of El Hammam district.
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moins radiogĂ©nique. Une fois de plus, les gossans possĂšdentfrĂ©quemment une composition lĂ©gĂšrement plus radiogĂ©niqueque leur minerai-source. En lâabsence de donnĂ©es isotopiquessur les roches, il nâest paspossible dâidentifier les roches-sourcespotentielles.
5.3 Gisements du Haut-Atlas
Le domaine du Haut Atlas est un socle nĂ©oprotĂ©rozoĂŻque,vestige du domaine de lâAnti-Atlas, recoupĂ© par des intrusionsde granodiorites du NĂ©oprotĂ©rozoĂŻque final, recouvert deterrains palĂ©ozoĂŻques puis dâune couverture sĂ©dimentaire auMĂ©sozoĂŻque-CĂ©nozoĂŻque. Le Haut-Atlas a Ă©tĂ© fortementdĂ©formĂ© depuis lâorogenĂšse panafricaine jusquâau Tertiaire,Ă©levant les terrains protĂ©rozoĂŻques et hercyniens Ă plus de4000m.
5.3.1 Skarn dâAzegour
Azegour est un skarn Ă Mo-W-Cu dĂ©veloppĂ© dans lescarbonates du Cambrien au contact dâun granite hercynientardif datĂ© par Rb/Sr Ă 271 ± 3Ma. Il fut exploitĂ© pour lemolybdĂšne et le tungstĂšne de 1932 Ă 1959 (Berrada et al.,2015) et a Ă©tĂ© datĂ© rĂ©cemment par Re/Os Ă 276,0 ± 1,2Ma(Marcoux et al., 2019). Les compositions isotopiques initialesdu plomb dans la chalcopyrite et la pyrrhotite vont de 18,08 Ă 18,30 (206Pb/204Pb ; Fig. 9), plus prĂ©cisĂ©ment de 18,13 Ă 18,23dans la chalcopyrite et 18,08 Ă 18,30 dans la pyrrhotite(Marcoux et al., 2019). Ces rĂ©sultats suggĂšrent que le rapport206Pb/204Pb initial du skarn Ă©tait probablement proche de18,08â18,15. Les feldspaths du granite dâAzegour rĂ©vĂ©lant unrapport 206Pb/204Pb de 18,26, le granite ne constitue pas lasource principale au moins du plomb (et du soufre) dans leskarn. Des valeurs 207Pb/204Pb aussi basses (< 15,58), trĂšsrares dans les minĂ©ralisations tardi-hercyniennes de lâEurope
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de lâouest, et uniques dans les Ă©vĂ©nements tardi-hercyniens duMaroc, indiquent la participation notable dâune sourcemantellique, non identifiĂ©e Ă lâheure actuelle.
5.3.2 Gisement dâAssif el Mal
Le district Ă Zn-Pb-(Cu-Ag) dâAssif El Mal, situĂ© au suddâAzegour et Ă proximitĂ© de lâancienne mine dâErdouz sur leflanc nord du Haut Atlas de Marrakech, est encaissĂ© dans unesĂ©quence mĂ©tavolcanoclastique et mĂ©tasĂ©dimentaire cambro-ordovicienne composĂ©e de mĂ©tagrauwackes, mĂ©tapĂ©lites etschistes interstratifiĂ©s avec de rares mĂ©tatufs, et recoupĂ©e pardes granitoĂŻdes peralumineux tardi- Ă post-Hercynien. Lesroches palĂ©o-nĂ©oprotĂ©rozoĂŻques sont cachĂ©es dans le districtdâAssif El Mal, mais affleurent dans le sud-est environnantsous forme de petites boutonniĂšres (Bouabdellah et al., 2009).Les compositions isotopiques du plomb sont assez homogĂšnes(206Pb/204Pb = 18,13 Ă 18,20) et se situent entre les courbesorogĂšne et croĂ»te continentale supĂ©rieure de DoeâZartman(1982) (Fig. 9). Cette composition est compatible avec unesource dans la croĂ»te supĂ©rieure, les fluides hydrothermauxlessivant les mĂ©taux de la sĂ©quence mĂ©tavolcanoclastique etmĂ©tasĂ©dimentaire cambro-ordovicienne immĂ©diate et/ou dusocle palĂ©o-nĂ©oprotĂ©rozoĂŻque sous-jacent. Il nây a pas departicipation mantellique comme dans le gisement voisindâAzegour.
5.3.3 District de Bou Dahar
Le district de Bou Dahar, dans le Haut-Atlas oriental,regroupe plusieurs gisements de Pb-Zn-Ba portés par descarbonates du Lias inférieur à moyen, principalement stratifiés,mais associés localement à des gisements de type filonien(Rddad et Bouhlel, 2016). Les compositions isotopiques duplomb varient de 18,12 à 18,18 (206Pb/204Pb), avec un rapport
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Fig. 9. Composition isotopique du plomb dans le district dâEl Hammam (Maroc central), et des gisements dâAzegour, Bou Dahar et Assif el Mal(Haut Atlas). Les champs en pointillĂ©s dĂ©limitent les compositions des gisements dâAzegour (triangles) et dâEl Hammam (cercles).Fig. 9. Lead isotope composition of El Hammam district (Central Morocco), and of the Azegour, Bou Dahar and Assif el Mal ore deposits (HighAtlas). The dashed fields delimit the compositions of Azegour (triangles) and El Hammam (circles) ore deposits.
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207Pb/204Pb de 15,63, indiquant une source et une Ă©volutiondans une croĂ»te supĂ©rieure continentale (Fig. 9). En lâabsencede donnĂ©es isotopiques sur les roches, il est difficile de prĂ©cisersi cette source est identique Ă celle proposĂ©e Ă Assif El Mal, Ă savoir la sĂ©quence cambro-ordovicienne, ou si les carbonatesdu Lias ont participĂ© Ă ce rĂŽle.
5.4 Gisements du Moyen Atlas et de la Meseta dâOran
Cette partie orientale du Maroc est composĂ©e dâĂ©paissesformations carbonatĂ©es mĂ©sozoĂŻques et cĂ©nozoĂŻques, divisĂ©esen deux zones structurales : une zone plissĂ©e impliquĂ©e dans latectonique prĂ©coce des Alpes (le Moyen Atlas et une partiemĂ©ridionale et centrale du Haut Atlas), et une zone tabulairedans la partie orientale (le « Pays des horsts » et des hautsplateaux).
5.4.1 Haute Moulouya : gisements dâAouliâMibladenâZeĂŻda
La région de la Haute-Moulouya possÚde trois typesprincipaux de minerais plombifÚres : (1) des gisementsfiloniens de type Aouli situés dans le socle hercynien, (2)une minéralisation encaissée dans des grÚs du Trias à Zeïda, et
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(3) une minéralisation karstique et carbonatée du typeMississippi Valley à Mibladen, dans la couverture mésozoïque.
La galĂšne de ces gisements dĂ©finit un champ isotopiquerestreint allant de 18,11 Ă 18,27 (206Pb/204Pb), de 15,60 Ă 15,64 (207Pb/204Pb) et de 38,24 Ă 38,58 (208Pb/204Pb) (JĂ©braket al., 1998 ; Fig. 10). Deux groupes peuvent ĂȘtre distinguĂ©s surun diagramme 206Pb/204Pb versus 207Pb/204Pb : (1) Les filonsdâAouli et les arkoses minĂ©ralisĂ©es de ZeĂŻda montrent desvaleurs de 206Pb/204Pb groupĂ©es entre 18,11 et 18,25 ; et (2) legisement de Mibladen des valeurs 206Pb/204Pb lĂ©gĂšrementsupĂ©rieures (> 18,26). Sur un diagramme 206Pb/204Pb versus208Pb/204Pb, les rĂ©sultats se positionnent un peu au-dessus de lacourbe de rĂ©fĂ©rence de StaceyâKramers (1975), ce quiimplique une Ă©volution isotopique dans une croĂ»te continen-tale relativement standard telle que dĂ©finie par ces auteurs.
Les compositions des feldspaths potassiques sont nette-ment moins radiogĂ©niques que celles des galĂšnes, allant de17,94 Ă 18,08 (206Pb/204Pb), de 15,51 Ă 15,585 (207Pb/204Pb) etde 37,78 Ă 38,15 (208Pb/204Pb). NĂ©anmoins, si on considĂšre lacomposition globale du granite dâAouli vers 230â180Ma, ilpourrait constituer la principale source de plomb du district dela Haute-Moulouya comme suggĂ©rĂ© par certains auteurs(Emberger, 1965 ; Schmitt 1976) Ă la condition que lesgisements se soient formĂ©s avant 180Ma (Fig. 10). Une source
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Fig. 10. Diagramme Pb-Pb des diffĂ©rents types de gisements et des feldspaths potassiques des districts dâAouli (district de la Haute-Moulouya),de TouissitâBou BekerâEl Abed, et du Rif. Les champs A et B sont des champs de composition du granite dâAouli Ă 230 et 180Marespectivement, avec m= 9,74. Le champ des laves potassiques miocĂšnes est dâaprĂšs Duggen et al. (2005).Fig. 10. Pb-Pb diagram for the different types of ore deposits and K-feldspars of the Aouli (High-Moulouya), TouissitâBou BekerâEl Abed, andRif districts. Fields A and B are compositional fields of Aouli granite at 230 and 180Ma respectively, usingm=9.74. Miocene potassic lava fieldis from Duggen et al. (2005).
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complĂ©mentaire de plomb, Ă rechercher dans les rocheshautement radiogĂ©niques de la croĂ»te prĂ©cambrienne, restecependant nĂ©cessaire pour expliquer les rapports 208Pb/204Pb et207Pb/204Pb. Ces roches sont bien connues plus au sud dans ledomaine saharien et peuvent constituer une grande partie dusocle continental sous-jacent dans cette zone, commelâindiquent les donnĂ©es gĂ©ologiques et sismiques (Makriset al., 1985 ; Jacobschagen et al., 1988).
Cette interprĂ©tation est conforme aux donnĂ©es de terrainqui suggĂšrent Ă©galement deux Ă©vĂ©nements mĂ©tallogĂ©niques Ă cette Ă©poque dans le district de Haute Moulouya : un prĂ©cocedu Trias supĂ©rieur au Jurassique infĂ©rieur dans le districtdâAouli et probablement de ZeĂŻda, associĂ© Ă lâouverture dubassin de lâAtlas, et un second plus tardif, probablement duJurassique moyen Ă supĂ©rieur, pour le gisement de typeMississippi Valley de Mibladen. Globalement, les similitudesentre les isotopes de plomb dâAouliâZeĂŻda et de MibladensuggĂšrent que ce dernier gisement pourrait rĂ©sulter pourlâessentiel dâune remobilisation de minĂ©ralisation similaire Ă celle dâAouliâZeĂŻda.
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5.4.2 District de TouissitâBou BekerâEl Abed
Les gisements Pb-Zn de type Mississippi Valley de cedistrict sont encaissĂ©s dans une Ă©paisse sĂ©quence de rochesdolomitisĂ©es par hydrothermalisme vers 170Ma, Ă lâAalĂ©nien-Bajocien, appartenant Ă la plateforme carbonatĂ©e jurassique dela «ChaĂźne des Monts », une ceinture atlasique du nord-est duMaroc et du nord-ouest de lâAlgĂ©rie (Bouabdellah et al., 2012).Les sulfures sont principalement de la galĂšne et de lasphalĂ©rite, encaissĂ©s par cinq types de dolomies. Câest undistrict majeur du type Mississippi Valley (MVT) avec plus de70Mt (productionĂŸ rĂ©serves) Ă une teneur moyenne de4%Pb, 3,5%Zn et 120 g/t dâAg, qui comprend de grandsgisements (aujourdâhui Ă©puisĂ©s) comme Touissit, Mekta, BouBeker, Beddiane et Sidi Ameur au Maroc, et El Abed enAlgĂ©rie.
Les compositions isotopiques du plomb des galÚnes sontregroupées et trÚs homogÚnes (206Pb/204Pb = 18,319 à 18,390,207Pb/204Pb = 15,620 à 15,680, 208Pb/204Pb = 38,452 à 38,650),quel que soit le type de dolomie encaissante (Bouabdellah
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et al., 2012 ; Fig. 10). Elles dĂ©finissent un « trend » linĂ©aireattribuĂ© par les auteurs Ă un biais de fractionnement analytique.Les compositions sâaccordent avec lâhypothĂšse que le plombprovient principalement de la rhyodacite visĂ©enne et desroches volcaniques associĂ©es. Une contribution du conglo-mĂ©rat basal du Jurassique infĂ©rieur et du grĂšs contenant desfragments de rhyodacite ou de feldspath potassique nâest pasexclue.
Le lien entre les failles majeures et la minéralisationsuggÚre que les saumures minéralisées ont emprunté des faillesrégionales ENE et des failles locales NO-SE, et des auteursenvisagent unemise en place des minéralisations trÚs récente, à la fin du NéogÚne-Quaternaire, en réponse à la collision entreles plaques africaine et eurasienne (Bouabdellah et al., 2012).
Fig. 11. Diagrammes Pb/Pb montrant les compositions isotopiquesdes trois générations de plomb relevées au Maroc et les trends demélange avec les principaux gisements et districts miniers. Lessymboles de grande taille regroupent plusieurs analyses.Fig. 11. Pb/Pb diagrams showing the lead isotope compositions of thethree lead generations found in Morocco with mixing trends and
5.5 GĂźtes du Rif
Le Rif est constituĂ© dâune zone interne, liĂ©e Ă la plaquedâAlboran et composĂ©e des principales unitĂ©s sĂ©dimentaires etmagmatiques du MĂ©sozoĂŻque, dâune zone de flysch, et dâunezone externe Ă puissantes unitĂ©s mĂ©sozoĂŻques et cĂ©nozoĂŻques(Michard et al., 2011). ParallĂšlement au magmatisme nĂ©ogĂšne,de nombreux petits gisements polymĂ©talliques (Pb-Zn-Hg-Cu-Ag-Au) sont dissĂ©minĂ©s depuis la mer dâAlboran jusquâaunord de la Tunisie. Des Ă©tudes isotopiques ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©es surceux de la pĂ©ninsule de Melilla-Nador (filons Ă©pithermaux Pb-Ag dâAfra et de Jbel Ouiksane), encaissĂ©s dans des schistescrĂ©tacĂ©s, et du filon Pb-Ba de Mina Rosita, dans uneboutonniĂšre palĂ©ozoĂŻque proche du Cap des Trois Fourches(Lebret, 2014).
Les compositions isotopiques des galĂšnes sont radio-gĂ©niques et trĂšs homogĂšnes malgrĂ© la diversitĂ© des rocheshĂŽtes (206Pb/204Pb = 18,77 ± 0,01), une homogĂ©nĂ©itĂ© quisuggĂšre un Ă©vĂ©nement hydrothermal unique ayant sollicitĂ©une mĂȘme source (Fig. 10). Les rĂ©sultats suggĂšrent aussi unlien gĂ©nĂ©tique avec le magmatisme potassique du MiocĂšnesupĂ©rieur (7,58 Ă 4,8Ma) du stratovolcan voisin, leGourougou, particuliĂšrement avec la diorite de Ouiksane(Duggen et al., 2005).
major ore deposits and mining districts. Large symbols group severalanalyses.
6 Discussion
Lâensemble des donnĂ©es prĂ©cĂ©dentes montre une grandevariabilitĂ© des signatures isotopiques du plomb Ă lâĂ©chelle dudistrict comme Ă lâĂ©chelle globale des gisements miniersmarocains (Fig. 11). La composition la moins radiogĂ©niquea Ă©tĂ© mesurĂ©e dans le dĂ©pĂŽt de Bou Skour dansAnti-Atlas (206Pb/204Pb= 17,738, 207Pb/204Pb= 15,523,208Pb/204Pb=37,616 et les plus radiogĂ©niques dans lâamassulfurĂ© polymĂ©tallique de Draa Sfar (206Pb/204Pb=18,905 et207Pb/204Pb=15,701), en tenant compte du fait que plusieursĂ©chantillons prĂ©sentant un enrichissement radiogĂ©nique in situĂ©vident (206Pb/204Pb> 19) ont Ă©tĂ© Ă©cartĂ©s. Dâun point de vueglobal, on peut distinguer trois gĂ©nĂ©rations de plomb incorporĂ©essuccessivement dans le socle gĂ©ologique marocain par lemagmatisme et/ou lâhydrothermalisme associĂ© (Fig. 11). Cestrois gĂ©nĂ©rations sont caractĂ©risĂ©espar leurs rapports 206Pb/204Pb :17,74â17,90 pour le plomb «panafricain », 18,10â18,40 pour leplomb«hercynien», et 18,75â18,90pour le plomb« alpin ».Bien
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que dominantes, elles nâexcluent pas des reprises mineures entreles orogĂšnes Ă la faveur dâĂ©vĂ©nements hydrothermaux locaux.
6.1 Plomb panafricain : Anti-Atlas précambrien etMeseta
Le plomb panafricain est caractĂ©risĂ© par des rapportsisotopiques bas (206Pb/204Pb : 17,74â17,90, 207Pb/204Pb :15,52â15,575 et 208Pb/204Pb : 37,60â37,82) quâon rencontreessentiellement dans les gisements de lâAnti-Atlas (Fig. 12),une rĂ©gion qui enregistre lâĂ©volution complexe de la marge ducraton ouest-africain. Les terrains panafricains du Gondwanajouent un rĂŽle majeur de source du plomb et des mĂ©tauxassociĂ©s (Fig. 11). La majoritĂ© des rapports isotopiques se situesous la courbe de StaceyâKramers ce qui dĂ©note une forteparticipation mantellique, sauf Ă Zgounder oĂč cette participa-tion fut beaucoup plus limitĂ©e.
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Fig. 12. Distribution des trois générations de plomb sur le territoire marocain et passage du corridor trans-atlasique.Fig. 12. Distribution of the three generations of lead on Moroccan territory and passage of the trans-Atlas corridor.
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Les compositions les moins radiogĂ©niques (206Pb/204Pb de17,74â17,78 Ă Bou Skour) correspondent Ă un plombdâenviron 550â600Ma. Cet Ăąge correspond Ă lâimportantvolcanisme felsique Ă©diacarien/terreneuvien Ă la fin duPrĂ©cambrien, Ă©lĂ©ment du groupe de Ouarzazate, une sĂ©quencede roches volcanoclastiques subaĂ©riennes dâune puissanceallant jusquâĂ 2500m. LâĂąge de cet Ă©vĂ©nement magmatique sesitue entre 577 et 560Ma mais dĂ©bute plus tĂŽt dans le Sirwaavec le granite de Mzil (614 ± 10Ma). Ce volcanisme partagetous les caractĂšres dâun Silicic Large Igneous Province (SLIP ;Bryan, 2007). Les SLIP se caractĂ©risent par un volcanismecontinental felsique. Ils sont dâaffinitĂ© alcaline, et trĂšsvolumineux, dâun ordre de grandeur supĂ©rieur Ă celui desroches siliceuses dâarcs. Les SLIP du ProtĂ©rozoĂŻque tardif auPhanĂ©rozoĂŻque se situent le long de la marge continentale et legroupe de Ouarzazate sâest effectivement mis en place encontexte dâextension, prĂ©figurant lâouverture du bassin delâAdoudounien (Gasquet et Cheilletz, 2009 ; Karaoui et al.,2014 ; Tuduri et al., 2018). Un tel volume de roches felsiquesnĂ©cessite lâintrusion de magmas basaltiques produisant unefusion partielle de la croĂ»te terrestre sus-jacente (Bryan etFerrari, 2013). Cet Ă©vĂ©nement magmatique majeur a introduitsur la marge nord du Gondwana de grandes quantitĂ©s de plombpeu radiogĂ©nique (206Pb/204Pb vers 17,74â17,90) qui seretrouve dans les manifestations hydrothermales associĂ©es delâAnti-Atlas : Imiter (550 ± 3Ma), Zgounder (564 ± 15Ma),Bou Skour (574 ± 2,4Ma). La composante mantellique peutĂȘtre hĂ©ritĂ©e de lâintrusion des magmas basaltiques mentionnĂ©e,ou plus directement, par le lessivage de roches mafiques par lesfluides hydrothermaux.
Ce magmatisme partage de nombreux caractĂšres communsavec le magmatisme de type A tel quâimpliquĂ© dans le modĂšlede Sawkins (1989) en Australie : aussi bien Ă Broken Hill(supergroupe de Willyama) que dans le district de Mount Isa-Mc Arthur, il sâagit dâun volcanisme potassique subalcalin
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diffĂ©renciĂ© mis en place dans un contexte extensif (Ravegiet al., 2007). On le connait Ă©galement dans la ProvinceprotĂ©rozoĂŻque de Grenville en AmĂ©rique du Nord et auNamaqualand en Afrique australe au voisinage de gisementsde plomb gĂ©ants (Sawkins, 1989). Dans ce contexte, le plombest facilement incorporĂ© dans le feldspath potassique (Finger etSchiller, 2012). Le feldspath potassique peut ainsi constituerun stock de plomb susceptible dâĂȘtre remobilisĂ© pour alimenterdes minĂ©ralisations plus rĂ©centes.
Lâorigine de ces volumes trĂšs importants de roches ignĂ©eset des sĂ©diments dĂ©tritiques reste cependant discutĂ©e, entre unemise en place dans lâarriĂšre-arc dâune subduction lointaine etune association plus directe avec un panache mantelliquefaisant fondre une croĂ»te continentale dĂ©jĂ Ă©paisse (SLIP ;Bryan, 2007). Les travaux actuels sâorientent vers la fusiondâun manteau lithosphĂ©rique sous-continental (SCLM) mĂ©ta-somatisĂ© par les fluides issus dâune plaque en subduction(Holwell et al., 2019).
Le gisement cambrien de Bouznika, dans la Meseta,possĂšde une signature isotopique lĂ©gĂšrement plus Ă©levĂ©e en207Pb/204Pb ce qui suggĂšre que cet hydrothermalisme fini-Panafricain a largement dĂ©bordĂ© vers le nord, tĂ©moignant de lagrande ouverture ocĂ©anique cambrienne, ce qui sâest traduitpar une participation crustale plus marquĂ©e.
6.2 Plomb hercynien : de lâAnti-Atlas aux mesetas
Le plomb « hercynien » (206Pb/204Pb : 18,10â18,40,207Pb/204Pb : 15,59â15,70 et 208Pb/204Pb : 38,15â38,65),appelĂ© ainsi car cette gamme de compositions est la pluscommune dans les minĂ©ralisations hercyniennes, est le plusreprĂ©sentĂ© dans les gisements Ă©tudiĂ©s (Fig. 12). Il est prĂ©sentdans les gĂźtes de la Meseta (Jebilet et Guemassa), le Maroccentral (Tighza, El Hammam), le Moyen-Atlas (AouliâMibladen, TouissitâBou Beker), mais Ă©galement dans le
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Haut-Atlas (Azegour, Assif el Mal) et lâAnti-Atlas oĂč il semĂ©lange au plomb panafricain. LâorogenĂšse hercynienneconstitue un vecteur du plomb hercynien dans tout le domainemarocain jusquâau craton ouest africain qui va largement semĂ©langer au plomb panafricain dans lâAnti-Atlas.
Ce plomb hercynien est proche des courbes orogĂšne etcroĂ»te supĂ©rieure de DoeâZartman (1979 ; Fig. 11), ce quitraduit une source dans la croĂ»te supĂ©rieure continentale et unerupture dĂ©finitive dans la source du plomb qui sera dĂšs lorsexclusivement crustale, sauf sur la bordure anti-atlasique(Azegour). Il possĂšde la particularitĂ© de se retrouver dans desgisements dâĂąges trĂšs variĂ©s (331Ma Ă Draa Sfar, moins de170Ma Ă Touissit), ce qui indique que cette source Ă©volueglobalement peu dâun point de vue isotopique. La source de ceplomb est Ă rechercher dans les terrains hercyniens sensu lato,formĂ©s par une importante fusion crustale vers 330Ma quirecycle en partie le plomb commun des roches phanĂ©rozoĂŻqueset protĂ©rozoĂŻques, collecte et sâenrichit du plomb radiogĂ©niqueproduit dans ces mĂȘmes terrains par dĂ©sintĂ©gration delâuranium et du thorium. Les Ă©vĂ©nements hydrothermaux,soit associĂ©s Ă ce magmatisme, comme les amas sulfurĂ©s desJebilet et Guemassa ou les filons Ă tungstĂšne-or de Tighza, soitpostĂ©rieurs, comme les filons Ă fluorite (El Hammam) ou Ă plomb-zinc (toujours Ă Tighza), vont collecter leur chargemĂ©tallique auprĂšs de ces mĂȘmes terrains, dont la diversitĂ©lithologique implique des variations isotopiques. Le plombhercynien est un « stock » dans lequel les fluides hydro-thermaux postĂ©rieurs pourront se fournir.
6.2.1 Amas sulfurés des Jebilet-Guemassa
Les amas sulfurĂ©s carbonifĂšres de type VMS des Jebilet etGuemassa, possĂšdent des signatures isotopiques identiques Ă leurs Ă©quivalents des Hercynides europĂ©ennes et notammentaux amas sulfurĂ©s de la ceinture pyriteuse sud-ibĂ©rique,lâIberian Pyrite Belt, toutes montrant une source des mĂ©tauxdans la croĂ»te supĂ©rieure (Marcoux, 1998). Cependant, si laceinture pyriteuse sud-ibĂ©rique se caractĂ©rise par unehomogĂ©nĂ©itĂ© isotopique remarquable, câest tout le contrairedans les Jebilet-Guemassa, oĂč les signatures varient fortement,Ă lâĂ©chelle du gisement et Ă lâĂ©chelle rĂ©gionale. Les deuxdistricts voisins des Jebilet et des Guemassa montrent en effetdes variations significatives (206Pb/204Pb = 18,29 et 18,17,respectivement). Bien que ces deux districts soient trĂšssemblables et appartiennent au mĂȘme bassin marin volcano-sĂ©dimentaire au volcanisme similaire, il faut admettre unesegmentation de ce bassin qui modifie partiellement lessources dâalimentation des fluides hydrothermaux, empĂȘchantune homogĂ©nĂ©isation comme celle qui sâest produite enceinture pyriteuse sud-ibĂ©rique. Bien que les donnĂ©esisotopiques du plomb pour les roches encaissantes rĂ©gionalesne soient pas disponibles, on peut noter que les rochesmagmatiques dinantiennes de la ceinture pyriteuse sud-ibĂ©rique proche, Ă©galement porteuse de gisements majeursde type VMS, possĂšdent une signature peu radiogĂ©niqueidentique (206Pb/204Pb = 18,28 ; Marcoux, 1998). Ă lâĂ©chelledu gisement, les variations de composition isotopique Ă DraaSfar sont dâune ampleur trĂšs supĂ©rieure Ă celles mesurĂ©e dansles gisements miocĂšnes de type VMS des Kuroko (environ0,73 contre 0,10 pour 206Pb/204Pb ; Sato, 1975 ; Fehn et al.,1983). Une variation aussi importante implique la contribution
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de plombs issus de deux sources trÚs différentes : le plombhercynien, et trÚs probablement le plomb alpin que nous allonsaborder plus loin.
6.2.2 Meseta et Haut-Atlas
Les gisements pĂ©riplutoniques dâAzegour et Assif El Maldans le district du Haut Atlas, et de Tighza prĂ©sentent dessignatures isotopiques diffĂ©rentes mais compatibles avec unesource hercynienne. Une source granitique peut ĂȘtre Ă©cartĂ©edans les deux gisements de molybdĂšne-tungstĂšne dâAzegour etde tungstĂšne-or de Tighza ; toutefois, Ă Azegour, les faiblesrapports 207Pb/204Pb (15,55 Ă 15,58) indiquent une participa-tion mantellique. De plus, les systĂšmes de filons Pb-Zn-Ag deTighza et dâAouli, ou le filon de fluorite dâEl Hammam, nemontreraient aucun lien chronologique avec un magmatismeactif et marquent probablement la lixiviation de lâencaissantsynchrone dâun soulĂšvement tardif du systĂšme. On peutraisonnablement penser que lâessentiel du plomb est extrait desroches encaissantes et non du systĂšme plutonique.
6.2.3 Moyen-Atlas et Meseta oranaise
Les rapports 207Pb/204Pb presque identiques des troisdistricts de Bou Dahar, Mibladen et TouissitâBou Beker et leurvaleur moyenne proche de 15,60 sont lâindication dâun mĂȘmeplomb hercynien issu de la croĂ»te continentale supĂ©rieure.Cependant, les valeurs 206Pb/204Pb varient de 18,12 Ă 18,18 Ă Bou Dahar, de 18,15 Ă 18,27 Ă Mibladen et de 18,31 Ă 18,39dans le district de TouissitâBou Beker, pour des circulationshydrothermales diachrones. La mĂ©tallogĂ©nie de lâAtlas estdonc marquĂ©e par plusieurs Ă©pisodes hydrothermaux, allant duPermo-Trias Ă lâActuel (Bouabdellah et al., 2012, 2015), leplus ancien sâexprimant dans le district dâAouliâMibladenprobablement au Permo-Trias (Margoum et al., 2015), toutesremobilisant le plomb hercynien. En comparant aux donnĂ©esexistantes sur les grands gisements du sud de lâEurope (Arribaset Tosdal, 1994), on remarque que les signatures isotopiquesdâAouliâZeĂŻda sont semblables Ă celles dâun groupe degisements Ă zinc-plomb-fluorite-(barytine), majoritairementstratiformes, encaissĂ©s dans le Trias, tels que Gador (Espagne),Les Malines (France), Bleiberg et Lafatsch (Autriche),Salafossa, Gorno et Raible (Italie). Les minĂ©ralisations situĂ©esprĂšs de la cĂŽte mĂ©diterranĂ©enne sont les plus jeunes, un fait Ă relier avec la crise de salinitĂ© messinienne et la circulationdâeaux de mer Ă©voluĂ©es qui ont favorisĂ© la mobilisation desaumures anciennes stockĂ©es dans le socle palĂ©ozoĂŻque(Bouabdellah et al., 2016a, 2016b, 2016c). Les isotopes duplomb reflĂštent donc la mobilisation progressive des saumuresvers le socle crustal marocain.
6.2.4 Anti-Atlas et héritage panafricain
Bou Skour et Bou Azzer dans lâAnti-Atlas, prĂ©sentent descompositions trop radiogĂ©niques pour leur Ăąge, proche de lasignature isotopique « hercynienne » par ses rapports206Pb/204Pb (18,10â18,20), mais plus Ă©loignĂ©e par les valeursde 207Pb/204Pb (15,53â15,59) que lâon interprĂšte comme unmĂ©lange entre le plomb panafricain et le plomb hercynien, plusradiogĂ©nique car ayant collectĂ© du plomb radiogĂ©nique formĂ©dans les roches prĂ©-hercyniennes. Les trois valeurs trĂšs
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radiogĂ©niques dâImiter pourraient aussi rĂ©sulter de lâinfiltra-tion de ce plomb hercynien. Lâhydrothermalisme hercyniensâest donc manifestĂ© aussi dans lâAnti-Atlas, le plomb (et lesautres mĂ©taux) de cet Ă©vĂ©nement pouvant attĂ©nuer, voireeffacer, la signature isotopique panafricaine, ou sây superposer.Ce reset peut expliquer les Ăąges hercyniens mesurĂ©s Ă BouAzzer (OberthĂŒr et al., 2009). Dans la boutonniĂšre de BouAzzerâEl Graara, la pĂ©riode hercynienne se marque en effetpar une rĂ©activation importante des failles, responsables delâĂ©tablissement dâun zonage redox le long des failles tardives(Maacha, 2013). Cet Ă©pisode cassant pourrait ĂȘtre liĂ© Ă laformation des boutonniĂšres, par bombement du socle etplissement autour des zones de soulĂšvement.
6.3 Plomb alpin
Le plomb « alpin » est le plus radiogĂ©nique (206Pb/204Pb :18,75â18,90, 207Pb/204Pb : 15,65â15,70 et 208Pb/204Pb : 38,85â39,70) dĂ©fini autour des minĂ©ralisations alpines de la rĂ©gion deNador dans le Rif, ce qui suggĂšre fortement une mise en placeassez rĂ©cente. Câest aussi le plus rare : on ne le rencontre quedans le Rif dans la rĂ©gion de Nador, et sporadiquement dans lesdistricts des Jebilet (minerai cuprifĂšre de Sidi MâBarek Ă DraaSfar) et le skarn de Tighza oĂč il donne lieu Ă des mĂ©langes avecle plomb hercynien. On remarque que ces sites Ă plombalpin jalonnent le corridor sous-lithosphĂ©rique trans-Atlasiquequi prend le Maroc en Ă©charpe dâAgadir Ă Oujda et marquele passage dâun panache mantellique nĂ© aux Canaries(Bouabdellah et al., 2015) (Fig. 12). Ce panache Ă lâoriginedu magmatisme nĂ©ogĂšne (44 Ă 2Ma) a donc Ă©galement jouĂ© unrĂŽle mĂ©tallogĂ©nique qui sâĂ©tend largement hors du Marocdonnant notamment des minĂ©ralisations Ă©pithermales nĂ©ogĂš-nes en Espagne mĂ©ridionale (Rodalquilar). Si cette hypothĂšseest validĂ©e, le minerai cuprifĂšre de Sidi MâBarek Ă Draa Sfarserait trĂšs rĂ©cent. Ce magmatisme a aussi pu jouer le rĂŽle demoteur thermique pour la mise en place des minĂ©ralisations dudistrict de Touissit, remobilisant le plomb hercynien du socle,sans apport visible de plomb alpin. Ce modĂšle appuielâhypothĂšse dâune mise en place rĂ©cente de ces minĂ©ralisations(Bouabdellah et al., 2012).
6.4 Isotopes du plomb appliquĂ©s Ă lâexplorationminiĂšre
La gĂ©ochimie isotopique du plomb est une mĂ©thodeemployĂ©e en exploration miniĂšre pour hiĂ©rarchiser les cibles,sous le nom de fingerprint method (Doe et Stacey, 1974 ;Gulson 1986). Cette mĂ©thode repose sur une dĂ©marcheanalogique. Les gisements dâune province donnĂ©e appartien-nent frĂ©quemment Ă un type mĂ©tallogĂ©nique dĂ©fini dâun ĂągedonnĂ© et possĂšdent de ce fait une signature isotopique duplomb spĂ©cifique. Les indices en cours de reconnaissanceminiĂšre qui possĂšdent cette mĂȘme signature ont de bonneschances dâappartenir Ă cette famille de gisements et sont donc Ă explorer en prioritĂ© car les plus prometteuses. Cette dĂ©marchede sĂ©lection peut sâĂ©tendre aux gossans, la signature desminĂ©ralisations sous-jacentes se transfĂ©rant aux gossans desurface sans perturbation ou avec des perturbations minimes,comme cela avait dĂ©jĂ Ă©tĂ© montrĂ© dans les amas sulfurĂ©s deSud-IbĂ©rie (Marcoux, 1998) et dans ceux des Red Sea Hills au
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Soudan (Marcoux et al., 1989). Cette démarche a aussi étéemployée pour tracer des minéralisations porphyriquescachées sous une couverture de toundra et de sédimentsglaciaires dans le district de Pebble en Alaska (Ayuso et al.,2013).
Câest cette mĂ©thode sur gossans qui a Ă©tĂ© employĂ©e ici dansle district Ă amas sulfurĂ©s polymĂ©talliques des Jebilet-Guemassa. Nous avons pu analyser les paires sulfures âgossans Ă Bouhane, Lachach, Frizem et Draa Sfar et montrerque la signature isotopique des sulfures massifs sous-jacents setransmettait trĂšs bien aux gossans de surface. Ce rĂ©sultatsuggĂšre trĂšs fortement que les sites de Ghoula, Nzalt Est etTaouillil, dans les Guemassa, qui possĂšdent des gossans decompositions trĂšs proches de celle de Hajar (206Pb/204Pb =18,19 Ă 18,24), chapeautent des amas de sulfures massifs, dontlâimportance reste cependant Ă Ă©tablir. Ces rĂ©sultats trĂšsconcluants montrent que cette mĂ©thode pourrait ĂȘtre employĂ©eĂ grande Ă©chelle dans les Jebilet-Guemassa pour aider Ă hiĂ©rarchiser les cibles miniĂšres et se focaliser sur les cibles detype amas de sulfures massifs qui ont largement dĂ©montrĂ© leurintĂ©rĂȘt Ă©conomique.
7 Conclusion
Trois plombs diffĂ©rents ont Ă©tĂ© dĂ©finis dans lâensemble desgisements marocains. Ils peuvent ĂȘtre dĂ©finis par leurs rapports206Pb/204Pb de 17,74â17,90 (plomb panafricain), 18,10â18,40 (plomb hercynien) et 18,75â18,90 (plomb alpin).
Le plomb panafricain représente la premiÚre introductionde plomb dans la croûte supérieure, transporté hors du manteaulorsde la formationdeSilicicLarge IgneousProvinces (SLIP) auProtérozoïque supérieur, représentépar le groupedeOuarzazate.Sa signature mantellique signe la premiÚre introduction deplomb sur la marge nord-africaine vers 600Ma.
Le plomb hercynien reprĂ©sente une nouvelle gĂ©nĂ©rationde plomb lors de lâorogĂšne hercynien collectĂ© dans les terrainsde la croĂ»te continentale supĂ©rieure. SollicitĂ© par desĂ©vĂ©nements hydrothermaux Ă diverses Ă©poques gĂ©ologiques,ce plomb hercynien nourrit des minĂ©ralisations du CarbonifĂšrejusquâau Jurassique. Il a pu ĂȘtre stockĂ© dans les bassinsdĂ©tritiques avant reprise inter-orogĂ©nique.
Le plomb alpin est plus rare et plus localisĂ©. Il couvrenĂ©anmoins une large surface qui forme une Ă©charpe du sud-ouest au nord-est du Maroc, jalonnĂ©e par le magmatismenĂ©ogĂšne, quelques minĂ©ralisations associĂ©es et des remobili-sations locales. Ce magmatisme a pu aussi remobiliser lerĂ©servoir de plomb hercynien, notamment dans le district deTouissitâBou Beker.
Il est ainsi possible de reconstruire lâhistoire de lamobilisation des sources de plomb au cours des trois diffĂ©rentsorogĂšnes, panafricain, hercynien et alpin, Ă©tapes clefs de lacroissance crustale sur la marge du craton Ouest-africain. Lamobilisation de plomb est bien plus forte lors des deuxpremiers orogĂšnes, et il est tentant dâĂ©tablir un parallĂšle avecleurs taux de fusion et de granitisation, forts au ProtĂ©rozoĂŻqueet Ă lâHercynien, bien plus faible dans lâAlpin du Maroc. Bienquâun lien direct puisse ĂȘtre Ă©tabli avec les magmatismes pourcertains gisements (Jebilet-Guemassa, Bou Skour...) leurs rĂŽlescomme moteur ou comme rĂ©servoirs de plomb sont loin dâĂȘtresystĂ©matiques. La genĂšse de nombreuses minĂ©ralisations
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relĂšve davantage de circulations fluides de grande ampleur,dĂ©connectĂ©es de systĂšmesmagmatiques (Touissit, El Hammam,Tighza pro parte) mais sâapprovisionnant dans des rĂ©servoirsde mĂ©taux rĂ©guliĂšrement rĂ©approvisionnĂ©s lors des orogĂšnes).
La genĂšse des gisements de plomb gĂ©ants au ProtĂ©rozoĂŻquea Ă©tĂ© mise en relation avec lâintense mobilisation crustale lorsde la formation du continent Nuna, la stabilisation de lalithosphĂšre et lâouverture de grands bassins au dĂ©but duMĂ©soprotĂ©rozoĂŻque (Sawkins, 1989 ; Hawkesworth et al.,2020). La construction continentale sur la marge nord ducraton ouest-africain dĂ©marre un milliard dâannĂ©es plus tardavec la formation du Gondwana, un continent Ă forte Ă©paisseurcrustale et largement Ă©mergent au-dessus du niveau de la mer(Traintafyllou et al., 2020). Le stock de plomb des formationsvolcaniques panafricaines devient alors plus facilementaccessible et sera essentiel au Maroc. Mais il nâest pas leseul : le plomb hercynien arrive dans la croĂ»te lors de lâorogĂšnehercynien, la fusion et les circulations fluides liĂ©es Ă lâorogĂšnecollectant le plomb commun des roches antĂ©-hercyniennes et leplomb radiogĂ©nique qui sây est ajoutĂ© depuis lâorogĂšnepanafricain, auxquels peut sâajouter une composante de vraiplomb « nouveau », dâorigine mantellique. Ce plomb hercy-nien est donc une moyenne de toutes ces sources qui va seretrouver dans les magmas et les concentrations minĂ©raleshercyniens. Il pourra ensuite ĂȘtre remobilisĂ© dans dumagmatisme, des minĂ©ralisations plus rĂ©centes, et dans desrĂ©servoirs secondaires sĂ©dimentaires Ă la faveur de circulationshydrothermales qui vont sâĂ©tager jusquâĂ lâActuel, rĂ©alimentĂ©trĂšs ponctuellement par le plomb alpin. Les remobilisationssuccessives du plomb stockĂ© dans les rĂ©servoirs secondairesont dĂ©terminĂ© des phĂ©nomĂšnes dâhĂ©ritage de grande ampleur Ă lâĂ©chelle du Maroc. Le plomb des minĂ©ralisations du Marocapparait comme un marqueur significatif de la constructioncrustale su Nord-Ouest de lâAfrique depuis le NĂ©oprotĂ©ro-zoĂŻque.
Remerciements. Les auteurs remercient tous leurs collĂšguesgĂ©ologues marocains pour leur aide sur le terrain et lesnombreuses discussions fructueuses que nous avons eues,notamment Mohammed Bouabdellah, professeur de mĂ©tallo-gĂ©nie Ă lâuniversitĂ© dâOujda. Un grand merci aux troisrelecteurs, trois spĂ©cialistes aux compĂ©tences complĂ©mentairesen gĂ©ochimie isotopique du plomb, ressources minĂ©rales etmĂ©tallogĂ©nie-gĂ©ologie marocaine, ont permis dâamĂ©liorersensiblement le manuscrit par leurs remarques trĂšs cons-tructives.
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Citation de lâarticle : Marcoux Ă, JĂ©brak M. 2021. Plombotectonique des gisements du Maroc, BSGF - Earth Sciences Bulletin 192: 31.
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