Petrology and K-Ar chronology of the Neogene-Quaternary Middle Atlas basaltic province, Morocco

• Autores: M'hammed El Azzouzi, René C. Maury, Hervé Bellon, N. Youbi, Joseph Cotten, Fatima Kharbouch
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 181, Nº. 3, 2010, págs. 243-257
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • English

    The Middle Atlas basaltic province is the largest and youngest volcanic field in Morocco. A hundred well-preserved strombolian cones and maars emitted numerous mafic lava flows, which cover a surface of ca. 960 km2. The study of 103 samples from these volcanic units allows us to distinguish four lava types, to map their distribution, to provide new K-Ar ages and to discuss their petrogenesis on the basis of their petrologic and geochemical (major and trace element) features. Nephelinites represent only 1.2% of the total surface of volcanic units; they are scattered all over it as small monogenic volcanoes built during the Middle and Late Miocene (16.25-5.87 Ma) and the Plio-Quaternary (3.92-0.67 Ma). The three other types are exclusively Plio-Quaternary (3.77-0.60 Ma). Basanites cover 22.5% of the volcanic field area, and generally overlie the more widespread alkali basaltic flows (68.5% of the plateau surface). Finally, subalkaline basalts form the El Koudiate cone and associated flows (7.8% of the surface of the volcanic units) and their origin is ascribed to contamination of alkali basaltic magmas by the upper continental crust. We show that nephelinites, basanites and alkali basalts derive from temporally increasing but small degrees of partial melting of variably enriched spinel� and garnet-bearing peridotites from the base of the North-African lithospheric mantle, at depths of ca. 70 km. Partial melting was caused by an asthenospheric uprise, which induced dehydration melting of parga-site-bearing enriched peridotites, metasomatised during an earlier Cenozoic plume-related magmatic event.

  • français

    La province volcanique basaltique du Moyen Atlas est la plus récente et la plus étendue du Maroc. Elle comporte une centaine de maars et de cônes stromboliens, ainsi que des coulées basaltiques associées qui couvrent une surface de 960 km2. Nous proposons une carte de répartition des types de laves, basée sur l'étude pétrologique et géochimique (éléments majeurs et en traces) de 103 échantillons ainsi que sur de nouvelles datations K-Ar sur roches totales. Quatre types de laves sont distingués et leurs relations pétrogénétiques discutées. Les néphélinites forment de petits volcans monogéniques isolés dispersés sur l'ensemble du plateau volcanique ; elles ne représentent que 1,2 % de sa surface, et ont été émises au Miocène moyen et supérieur (16,25-5,87 Ma) et au Plio-Quaternaire (3,92-0,67 Ma). Les trois autres types sont d'âge plio-quaternaire (3,77-0,60 Ma). Les basanites forment 22,5 % de la surface du plateau vol-canique et recouvrent le plus souvent les coulées fluides de basaltes alcalins qui en représentent 68,5 %. Enfin, l'origine des basaltes subalcalins du cône d'El Koudiate et des coulées associées (7,8 % de la province volcanique) est attribuée à la contamination par la croûte supérieure de magmas basaltiques alcalins. Nous montrons que les néphélinites, les basanites et les basaltes alcalins dérivent de degrés de fusion partielle faibles (mais croissants au cours du temps) d'un manteau hétérogène lherzolitique à spinelle et grenat de la base de la lithosphère nord-africaine. L'origine de la fusion partielle est liée à une remontée de l'asthénosphère sous-jacente, qui a provoqué la fusion-déshydratation de péridotites à pargasite. La formation de ces dernières résulte d'une métasomatose d'intensité variable intervenue pendant un événe-ment magmatique intraplaque antérieur, vraisemblablement cénozoïque.