MEMOIRE DE MAGISTERE

- 1 -

République algérienne démocratique et populaire

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

UNIVERSITE MENTOURI CONSTANTINE

Faculté des Sciences de la Terre de la Géographie et de l’Aménagement du territoire

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE

Soutenu le : 18/12/2007

Devant le jury :

ETUDE PETROGRAPHIQUE ET GEOCHIMIQUE DES PEGMATITES DE SIDI MEZGHICHE (WILAYA DE SKIKDA, NORD-EST ALGERIEN)

MEMOIRE DE MAGISTERE

En Géologie

Option Géologie des Substances Utiles Présenté

par

El Hachemi Boukaoud

Mr. MARMI ramdane Mr. BOUFTOUHA youcef Mr. BOURFIS Ahcene Mr. BOUABSA lakhdar

Président Rapporteur

Examinateur Examinateur

Professeur IST/ Constantine

Docteur IST/ Constantine Docteur IST/ Constantine Professeur Univ. Annaba N° d’ordre : 326/ Mag/ 2007

N° Série : 003/ ST/ 2007

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Remerciment

Au nom d'

ALLAH ALLAH ALLAH ALLAH

ALLAH ALLAH ALLAH ALLAH

Louange à

ALLAH ALLAH ALLAH ALLAH

Louange à

ALLAH ALLAH ALLAH ALLAH

Je tiens avant tout à remercier Monsieur

YOUCEF BOUFTOUHA

Je lui présente toute ma reconnaissance et mes respects.

Ma profonde gratitude va à Monsieur AHCENE BOURFIS, Docteur à l’Université de Constantine pour sa constante disponibilité qu’il a manifestée à mon égard, pour ses intérêts et le temps qu’il a consacré à la correction de mon manuscrit. C’est à lui que je dois d’avoir entrepris l’étude géochimique des pegmatites. Je lui témoigne toute ma reconnaissance d’avoir accepter d’assister à mon jury et d’examiner mon mémoire.

Je voudrais également exprimer mes remerciements à Monsieur RAMDANE MARMI, professeur à l’Université de Constantine qui n’a jamais cessé de m’encourager à persévérer et qui a accepté de présider mon jury de mémoire.

Je suis très honoré de compter parmi le jury Monsieur LAKHDAR BOUABSSA, professeur à l’université de Annaba qui a bien voulu lire cet ouvrage et a participé au jury. Je tiens à lui exprimer tous Mes remerciements.

Ma profonde gratitude va également à Mr. MOUSSA BOULARAK, enseignant à l’Université de Constantine qui a toujours été un interlocuteur attentif. Sa sagesse, son assistance et ces précieux conseils durant tout mon cursus universitaire de graduation et de post-graduation m’ont été d’une grande utilité dans ma formation.

Je tiens aussi à présenter l’hommage de ma respectueuse reconnaissance à Mr. ABDELHAFID BOURZAMA pour ces conseils amicaux, ainsi que tous mes maîtres à qui je dois ma formation et tous particulièrement, à Ms. CHAOUKI BENABES, AHCENE KAHEL, HOCINE SHOUT. Enseignants à la Faculté des Sciences de la Terre de la Géographie et de l’Aménagement du territoire à l’Université de Constantine.

Je ne peux oublier Mr. D. Garcia, chercheur au laboratoire de l’Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne (ENSMSE) qui a accepté d’analyser nos échantillons dans son laboratoire, dans un temps record. Je le remercie pour son aide considérable et qu’il trouve ici toute ma sympathie et ma reconnaissance.

Je désire exprimer également mes remerciements à ma sœur WARDA, enseignante d’anglais, pour son aide et les efforts qu’elle a manifestépour traiter mes documents en anglais, malgré ces occupations et que j’ai trouvé chez elle un appui total pour les traduire. C’est pour moi un bien agréable devoir de lui exprimer toute ma gratitude.

Mes vivent remerciements à Mlle WAHIBA SASSENE, qui m’a supporté durant toute la période de réalisation de ce travail. Elle a apporté un intérêt particulier à ce mémoire et elle a bien voulu m’aider à n’importe quel moment. Je lui en tiens une profonde gratitude. Par ailleurs, je ne saurais comment la remercier pour l’aide précieuse qu’elle m’a apporté afin de traiter et d’imprimer ce mémoire.

Mes remerciements à tous ceux qui ont participé à la réalisation de cet ouvrage. Je remercie également mes collègues et mes amis (Billel, foued, Mohmed, Sofiane, zoheir, zoh, Samir, Noro, Salah, Ahmed, Walid, Madjed.

Fathi, Haroun...), mes remerciements à tous le personnel de la Faculté des Sciences de la Terre et tous particulièrement Mr. Abedlhak chef de laboratoire de confection des lames minces.

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Dédicace Dédicace Dédicace Dédicace

Je tiens à dédier mon Je tiens à dédier mon Je tiens à dédier mon Je tiens à dédier mon mémoiremémoiremémoire ::::mémoire

Aux personnes les plus chères au monde à mes yeux et dans mon cœur, et, sans leur soutien et leurs générosités, je n’aurais pu atteindre mes objectifs. À ce qui ont témoigné tant de bienveillance depuis mon arrivée au monde et tant d’affectueux intérêt dans ma vie d’enfant et de jeune homme et qui m’ont appris de suivre toujours le droit chemin. À ceux qui, durant toutes ces années ont fait mon existence, leur soutien et leurs conseils ont pu faire de moi l’homme que je suis devenu et dont les mots me font d’ailleurs défaut pour exprimer à bien la gratitude que je leur dévoue, car ils méritent tout ce qu’il y a de plus beau.

À

MA MA MERE MA MA MERE MERE MERE

MON MON MON MON PERE. PERE. PERE. PERE.

Et qu’

ALLAH

À mes frères et mes sœurs et leurs enfants qui ont formé un entourage familial idéal sans oublier ma belle sœur et mes baux frères.

À ma famille et mes amis À tous ceux qui m’aiment.

HICHEM HICHEM HICHEM HICHEM

- 4 -

ﺺّــﺨﻠﻣ :

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- 7

ﺕﺎﻔﻴﻨﺼﺘﻟ ،ﻢﻠﻛ 11

ﱐﲑﺸﺗ

) ( 1992

.

- 5 - Résumé

Les formations de la région de Sidi Mezghiche sont caractérisées par la superposition des séries schisteuses au sommet sur le complexe gneissique et micaschisteux à la base. Dans le complexe gneissique et micaschisteux, s’injectent des corps de pegmatites granitiques et des aplites à grenat. Ces corps sont intrudés aussi bien dans les orthogneiss et paragneiss que dans les micaschistes. Ils sont orientés parallèlement à légèrement oblique à la foliation qui est de direction Est-ouest.

Le contenu minéralogique des pegmatites de Sidi Mezghiche est représenté par une association primaire comportant: quartz, feldspaths, muscovite et biotite et comme minéraux accessoires : grenat, tourmaline, baryte, apatite, zircon, sphène…Les minéraux d’altération de cette minéralogie primaires sont représentés par la chlorite, la damourite et les oxydes de fer. Les pegmatites du Socle Kabyle de Sidi Mezghiche sont simples. Elles présentent parfois des structures complexes liées aux transformations métasomatiques qui indiquent un début d’albitisation et par endroit de barytisation. La tectonique joue un rôle très important dans l’emplacement et la structuration de ces pegmatites. Ces dernières présentent des relations structurales analogues aux pegmatites de Kerkra (Collo) datés par Y. Mahdjoub (1991) par la méthode Rb/Sr sur muscovite et qui ont livré des âges Permien (280-260 Ma), c’est à dire synchrone à la mise en place de granites tardi hercyniens du Socle Kabyle.

Les pegmatites de la région d’étude présentent des compositions d’un granitoïde différencié. Certaines sont assez sodiques (albitisées). Ces roches sont relativement riches en P2O5 et pauvre en éléments traces pour les termes leucocrates. Les teneurs en Rb, Cs et Nb ne montent pas bien haut, donc probablement, ils ne sont pas encore assez différenciés pour être minéralisés. Le Ta est en dessous de seuil de détection. Les pegmatites du secteur d’étude sont peralumineuses et appartiennent à une série alcali-calcique. Elles sont riches en muscovite et pauvre en minéralisation et peuvent être classées dans la catégorie des pegmatites granitiques profondes à muscovite de profondeur (7 à11 Km) de la classification de Cerny (1992).

- 6 - Summary

The making up of Sidi Mezghiche region is characterized by the superposition of a sequence of shistose at the top, on gneissic a micashistose complex. Inside the gneissic and mica schistose complex, we can find granitic pegmatite bodies and aplites with garnet.

These bodies are intruded as well in orthogneiss and paragneiss that in micashists. They are directed parallel to slightly oblique with the foliation which is of East-West direction.

The pegmatites of the Kabyle plinth of Sidi Mezghiche are simple. They have sometimes complexe structures related to the metasomatic transformations which indicate a beginning of albitisation right side of barytisation. Tectonics have a very important part in the installation and the structuration of these pegmatites. These last structural relations similar to pegmatites of kerkra (Collo-Skikda). Dated by. Mahdjoub (1991) by Permian ages (280- 260 Ma). That is to say synchronous at the installation of tardi-hercyniens of granites of the Kabyle plinth.

Pegmatites of study are peraluminouses and belong to an alkali-calssic series. They are rich in muscovite and poor in mineralization and can be classified in the category of the deep granite pegmatites with muscovite of (7 to 11Km) depth of Cerny (1992) classification.

- 7 - Abréviations

Ap: Apatite Bio: Biotite Ca: Calcium Chl: Chlorite Dam: Damourite

FK: Feldspath potassique F^th: Feldspaths

Gt: Grenat

Mic: Microcline Qz: quartz

Ops: Opaques Per: perthite Myr: Myrmékite Mus: Muscovite Ort: Orthose Plg: Plagioclase Tour: Tourmaline Zr: Zircon

Sph: Sphène

Numéros des chapitres

Pl.{I, II, III, IV}- {1.2.3…}: Numéros de la planche Planche

Numéros des chapitres

Fig.{I, II, III, IV}-{1.2.3…}: Numéros de la Figure Figure

- 8 -

Sommaire

Avant propos

Premier chapitre

I- Introduction….………..11

I-1-1- Historique des principaux travaux géologiques de la région d’étude ….………..11

I-1-2-Objectif et plan de travail……….…….…..12

I-1-3-Cadre géographique……….……….…...13

I-2-Cadre géologique régional……….…...16

I-2-2- les unités structurales issues du domaine interne………..………...19

I-2-2-1 Le Socle Kabyle……….………...19

I-2-2-2- La dorsale Kabyle……….... 24

I-2-3- Les unités structurales issues des bassins de sédimentation des flyschs…….…….25

I-2-3-1- Les flyschs de type guerrouche ou flyschs maurétanien……….. .25

I-2-3-2 Flyschs schisto-quartzeux ou flyschs massyliens………...….25

I-2-4- Les unités structurales issues du Domaine externe………...…... 25

I-2-4-1- Les formations telliennes………...……….. 26

I-2-4-1-1- Les séries ultra tellienne………...……...26

I-2-4-1-2- Le centralo tellien ou tellien au sens strict………...……....26

I-2-4-1-3- Le pénitellien ou domaine méridional transitoire………..….………27

I-2-4-2- Les formations des hauts fonds………..…….…...27

I-2-4-3- les formations du sillon atlasique……….…....27

I-2-5- Les formations détritiques postérieures au lutétien………...…...27

I-2-5-1- Le nummulitique II………..…...27

I-2-5-2- L’Oligo-Miocène Kabyle (OMK) et les olistostromes………....28

I-2-5-3- Les flyschs numidiens………... ..28

I-2-5-4- Les formations post nappes………....…...28

I-2-6- Roches magmatiques………..……….….29

I-3-Cadre géologique locale………..…………... ..29

I-3-1- La géologie de la région de Sidi Mezghiche………..………..29

I-3-1- 1- L’unité schisteuse………..……….. 30

I-3-1- 1-1-Pétrographie………..……….30

I-3-1- 1-2-Faciès métamorphique………..………....34

I-3-1- 2- Les micaschistes à grenat………..………..…………....36

I-3-1- 2-1-Pétrographie……….………….….36

I-3-1- 2- 2-Faciès métamorphique………..…...37

I-3-1- 3- L’unité paragneissique………..….… .37

I-3-1- 3-1-Pétrographie……….……….….39

I-3-1- 3-2-Faciès métamorphique………..………40

I-3-1- 4-L’unité orthogneissique………..……….…….……40

I-3-1- 4-1-Pétrographie……….……….….41

I-3-1- 4-2-Faciès métamorphique……….…………...42

I-3-2-Les pegmatites……….………...42

I-3-3- L'aspect structurale de la région de Sidi Mezghiche……….………....42

- 9 -

Deuxième chapitre

II- Etude petrographique ………..………...53

II-1-Aperçu général ………...53

II-1-1-Historique du mot pegmatite………. ...53

II-1-2-Caractéristiques gîtologiques, pétrographiques, minéralogiques et géochimiques des pegmatites………...55

II-1-3-L’intérêt économique et les gisements des pegmatites………. ..58

II-1-4-Classification des pegmatites ………61

II-2-Les caractéristiques morphologiques des corps de pegmatite de la région de Sidi Mezghiche ………....62

II-2-1-Les corps de pegmatites encaissées dans les orthogneiss……….…...63

II-2-2-Les corps de pegmatites encaissées dans les paragneiss……….. .….64

II-2-3-Les corps de pegmatites encaissées dans les micaschistes………...72

II-3-Etude microscopique des pegmatites et leurs encaissants………....….…...77

II-3-1-Les pegmatites et les aplites encaissées dans les orthogneiss………...……….….77

II-3-1-1-Les orthogneiss……….. .77

II-3-1-2-Les aplites à grenat………... ..82

II-3-1-3-Les pegmatites………...…. …84

II-3-2-Les pegmatites encaissées dans les paragneiss…………..………..………. ...90

II-3-2-1-Le paragneiss………...90

II-3-2-2-Les pegmatites………..91

II-3-3- les pegmatites encaissées dans les micaschistes………...97

II-4-Conclusion………...97

Troisième chapitre

III-1-diagrammes de HarKer………..…102

III-1-1-La variation des éléments majeurs dans le diagramme binaire «oxyde-silice»...102

III-1-1-1-Commentaire des diagrammes oxydes-silice……….…110

III-1-2-La variation des éléments traces dans le diagramme binaire « éléments traces-silice»……….…...111

III-1-2-1-Commentaire des diagrammes éléments traces-silice………..….118

III-2-Les principaux caractères géochimiques des pegmatites du massif de Sidi Mezghiche……….… 119

III-2-1-Le diagramme A/CNK-A/NK………..…120

III-2-2-Le diagramme A-B………...121

III-2-3-Le diagramme Log10 [CaO / (Na2O+K2O)]-SiO2 et le diagramme triangulaire K₂O-Na₂O-CaO………...123

III-3-Conclusion………125

Quatrième chapitre

IV-1- Classification des pegmatites………..…………127

IV-2- Conclusion générale ……….……….…..128

Bibliographie

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Premier chapitre

Géologie régionale et géologie locale

- 11 - I- Introduction :

I-1-1- Historique des principaux travaux géologiquesde la région d’étude :

Le massif de la Petite Kabylie fait partie des zones internes de la chaîne des maghrébide (Durand Delga, 1955, 1969, 1980 ; Bouillin ; 1977 et 1983 ; Wildi ; 1983). Il s’étale sur plus de 150Km, le long du littoral, entre le massif d’El Aouana (Ex. Cavallo) à l’Ouest et le massif de Filfila à l’Est. Ce massif est constitué par un ensemble de roches métamorphiques associé à un ensemble de roches peu ou pas métamorphiques.

Les premières études de la région de la Petite Kabylie ont débuté dés 1880. Ce sont essentiellement les travaux de Pomrol et Pouyanne (1880); Tissot (1881) ; J. Curie et G. Flamand (1889), concernant la Kabylie d’El Milia et de Collo (in Bouillin, 1977).

La cartographie géologique au 1/50000 et 1/100000 et les monographies ont débuté avec les travaux de L. Joleaud (1907-1921) suivis de ceux de F. Ehrmann (1928), de G. Betier (1933) et de M. Roubault (1934).

Sur le plan régional ce sont surtout les travaux du M. Durand Delga (1955) ; L. David (1956) ; J. Hilly (1957) ; J.F. Raoult (1974) et J.P. Bouillin (1977). Qui ont été d’un apport stratigraphique et structural très important.

En 1969, une mission d’un groupe de géologues Algéro-soviétiques de l’ORGM (Ex.

SONAREM), a établi une carte géologique inédite au 1/50000 comportant la région de Ramdane Djamel (Sidi mezghiche).

Les travaux menés par M. Durand Delga et J.P. Bouillin sont à l’origine de la mise à jour de la géologie alpine de la Petite Kabylie.

Les premières études géochronologiques effectuées sur les ortho gneiss de Skikda par des méthodes radio métriques U/Pb sur zircon A. Drareni (1988) ont permis de mettre en évidence deux épisodes de granitisation datées respectivement ; 455 Ma et 270 Ma. Ces orthogneiss présentent les mêmes relations structurales que les orthogneiss de Sidi Mezghiche (Y. Mahdjoub, 1991).

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Les travaux géologiques les plus récents sont ceux : de J. Fougnot (1990) sur le magmatisme Miocène du littorale Nord Constantinois, Y. Mahdjoub et Merle (1990) ; Y.Mahdjoub (1991) sur l’ensemble du socle de la Petite Kabylie qui ont permis de mettre en évidence : une superposition de deux édifices tectoniques, l’un supérieur affecté par un métamorphisme M1 de basse à haute température et basse pression et l’autre inférieur à Bougaroun, M2, de plus haute pression par rapport à M1. En 1987 et jusqu’à 1994, ce sont les travaux de A. Ouabadi concernant la pétrologie et la géochimie des granitoïdes de la Kabylie de Collo. D.Nemmour (1993) ; F.Djaїz (1997) ; K. Boufaa (1998) ont étudié les parties orientale et centrale de l’édifice supérieur de la Petite Kabylie et enfin Y.Bouftouha (1989 et 2000) a contribué à l’étude pétrologique, géochimique et métallogénique des skarns de la Kabylie de Collo.

I-1-2- Objectif et plan de travail:

L’objectif de ce travail consiste à contribuer à une étude géologique, pétrographique et géochimique des filons de pegmatites et les modalités de leur genèse dans la région de la Petite Kabylie (NE algérien), notamment la région de Sidi Mezghiche. Bien que ces filons de pegmatite encaissés dans le socle Kabyle sont largement développés, aucune étude détaillée ne leur a été consacrée.

A ce propos et dans l’esprit d’une meilleure compréhension du développement de ces pegmatites, notre démarche a été principalement axée sur :

La Situation géographique et l’étude géologique de la Kabylie de Sidi Mezghiche dans le cadre régional et local.

La caractérisation de l’aspect pétrographique des corps de pegmatites simples et de pegmatites métasomatiques complexes dans les différents encaissants du socle de la région d’étude.

L’étude géochimique des éléments majeurs et des éléments traces de ces corps de pegmatites.

Classification et réflexion sur la genèse des pegmatites de la Kabylie de Sidi Mezghiche et conclusion générale.

- 13 - I-1-3-Cadre géographique :

I-1-3-1-Situationgéographique:

Le massif de Petite Kabylie dont fait partie le secteur étudié, s’étend sur plus de 150Km entre la région de Jijel à l’Ouest et la région de Skikda à L’Est (NE Algérien), avec une profendeur de plus de 50Km (Pl I-1 Fig.1).

La région de Sidi Mezghiche, faisant l’objet de notre étude (PI-2 Fig.2), forme la bordure Sud Est du massif de la Petite Kabylie. Elle est limitée au Nord par la région de Tamalous, à l’Est par le village de Sidi Mezghiche et Salah Bouchaour, à l’Ouest par les massifs d’Oum Ettoub et Sidi Kember et au Sud par la région de Zighoud youcef.

I-1-3-2-Climat, réseau hydrographique, reliefs et végétations :

La région d’étude est caractérisée par un climat méditerranéen, doux et pluvieux en hiver, chaud et sec en été, avec une pluviométrie de l’ordre de 900 à 1200 mm/an. La région de Sidi Mezghiche se présente comme l’une des régions les plus arrosée de l’Algérie du Nord. Les oueds parcourant notre région présentent un régime semi permanant (un débit assez important en hiver, mais sec en été), s’écoulant généralement du Sud vers le Nord.

L’oued Guebli est le principal cours d’eau traversant le secteur d’étude. Il passe du coté Ouest de la région, allant du Sud vers le Nord sur tracé sensiblement parallèle à la route départementale (Constantine- Collo).

La région de Sidi Mezghiche montre des reliefs moyennement élevés aux alentours de 150 à 250 m. Certains affaissements présentent des altitudes basses (83m). Dans la partie NW au-delà de Sidi Mezghiche et vers Tamalous, ces altitudes deviennent plus importantes et peuvent atteindre 572 m (PI-3 Fig.3). Le couvert végétal du secteur d’étude est assez dense. Il est représenté par des forêts de chêne-liège, chêne-zene, chêne-affarès, arbres fruitiers surtout des oliviers…. Les conditions d’accès au terrain sont assez difficiles en raison de la densité du couvert végétal et du manque de routes ou de pistes. Cependant, de très beaux affleurements de filons de pegmatites et de leur encaissant mis à jour par les tracés de la route départementale et de la voie ferrée Jijel-Ramdane Djamel, facilite à bien la description géologique.

- 14 - PLANCHE PLANCHEPLANCHE PLANCHE ^I-1

- 15 - PLANCHE PLANCHE PLANCHE PLANCHE IIII----2222

Fig. 2 La région de Sidi Mezghiche sur la carte topographique Ramdane Djamel N°5-6 25000^e (Type 1960)

- 16 - I-2-Cadre géologique régional:

I-2-1-Situation de la Petite Kabylie dans la chaîne des maghrébides :

La chaîne des maghrebides s’étend sur plus de 2000Km, allant de Gibraltar à l’Ouest jusqu’à la Calabre à l’Est (J. Aubouin, 1977 ; M. Durand Delga, 1971). Elle montre une structure en nappes, engendrée par des phases tectoniques tangentielles à vergence Sud dominante. La chaîne tellienne en Algérie est l’un des segments de la chaîne des maghrébides. Le massif de la Petite Kabylie fait partie des zones internes de la chaîne tellienne (Pl. I-5 Fig.5). Cette dernière est subdivisée en unités structurales issues de trois domaines paléogéographiques (Pl. I-4 Fig.4):

- Domaine interne;

- Domaine des flyschs;

- Domaine externe.

- 17 - PLANC PLANC PLANC

PLANCHEHEHEHE ^I-3

Fig.3 La région de Sidi Mezghiche sur la carte topographique S^t Charles 50000^e (1959)

572m

83m

La ville de Sidi Mezghiche

- 18 - PLANCHE PLANCHE PLANCHE PLANCHE ^I-4

4

(D’après M. Durand Delga, 1969)

- 19 -

I-2-2- Les unités structurales issues du domaine interne :

C’est le domaine le plus septentrional. Il est constitué par la microplaque méso méditerranéenne (M. Durand Delga, 1980), ou alkapeka (J.P. Boullinl, 1986) (Pl. I-4 Fig.4). Il s’agit d’un domaine continental aminci et sa couverture mésozoїque à cénozoїque. En Algérie les zones internes sont principalement représentées par les unités cristallophylliennes du socle de la Petite et la Grande Kabylie et les unités de la dorsale calcaire constituées par des sédiments Mésozoïque à Tertiaire, comportant parfois à leur base un substratum Paléozoïque.

I-2-2-1 Le Socle Kabyle :

Les différents auteurs qui ont étudié la géologie de la Petite Kabylie ont divisé le socle cristallophyllien en deux ensembles (Pl. I-5 Fig.5 et Pl. I-6 Fig.6) :

Un ensemble métamorphique;

Un ensemble peu ou pas métamorphique.

Les travaux antérieurs portant sur la Petite Kabylie font apparaître un contact anormal majeur de charriage entre l’ensemble cristallophyllien kabyle (nappe du socle) et les unités infra Kabyle (domaine des flyschs et les zones telliennes). Ce contact de charriage a été observé aux niveaux des fenêtres de Filfila, Benitoufout et Dj. Safia. La flèche de ce déplacement est de l’ordre de 30Km vers le Sud (Durand Delga, 1969; Lemoy et Perrin, 1969; Raoult, 1974; Bouillin, 1978 et Vila, 1978).

Selon les travaux de Mahjdoub (1991) les formations du Socle Kabyle peuvent être subdivisée en trois unités structurales (Pl. I-5 Fig.6) : avec de bas en haut :

1- L’édifice inférieur ou unité du cap Bougaroun 2- L’édifice de Benifergane ;

3- L’édifice supérieur ou unité de socle s.s.

I-2-2-1-1 L’édifice supérieur ^:

Cet édifice est la plus haute partie du Socle Kabyle. Il est formé de deux ensembles :

- 20 -

PLANCHEPLANCHEPLANCHEPLANCHE ^I-5

a

b

UIK

γm

Fig.5 Situation du massif de la petite Kabylie dans le domaine interne maghrébin, (Y. Mahdjoub, 1991).

a- Situation générale. b- Unités structurales. UB : Unité Bougaroun; UBF : Unité des Béni Ferguéns;

USK: Unité de Socle s.s; UIK : Unités infra Kabyle ; (a) complexe de roches vertes volcanodétritiques de Texana (Sendah-Tabellout) ; (b) unités maurétaniennes ; GN : Nappes numidienne ; OMK : Oligo- Miocène-Kabyle ;

γ

- 21 -

A- l’ensemble central et oriental : (régions de Sidi Mezghiche et de Skikda) est formé par la superposition des séries suivantes (Mehdjoub, 1991) :

a- Une série inférieure paragneissique, parfois migmatitique, formant le cœur d'une antiforme E-W tardive. Ces paragneiss sont surmontés par une alternance de métapélites et des marbres. L’ensemble est largement intrudées par des granites orthogneissifiés.

b- Une série intermédiaire formée par une alternance de grés quartzitiques et de métapélites renfermant des lentilles de marbre.

c- Une série supérieure, constituée par des phyllades.

Le passage de la série intermédiaire à la série supérieure est marqué par une zone de lames d’orthogneiss oeillés (celles de Skikda à l’Est et de Sidi Mezghiche à l'Ouest).

Toutes ces séries lithologiques sont affectées par un métamorphisme de basse pression et

de température variable selon qu'on se trouve à la base ou au sommet de la série (Mahdjoub, 1991). En outre les paragneiss et métapélites inférieurs parfois migmatitiques

montrent des paragénèses minérales de haute température. Par contre les métapélites et les gréso-pélitiques supérieurs suggèrent des températures plus basses.

B- l’ensemble occidental : de Texana est représenté par la série khondalite-kinzigitique, chevauchant les unités infra kabyles (Bouillin et al, 1977 ; Djellit, 1987). Cette série khondalite-kinzigitique est affectée par des zones de cisaillement relativement étroites.

Certains faciès de l’ensemble occidental sont mylonitisés et montrent une rétromorphose et une hydratation des paragénèses primaires. Cette évolution rétrograde et les zones de cisaillement associées à l'épaississement crustal et à la fusion partielle (migmatite et granite), développent un métamorphisme rétrograde du faciès granulite (HP-HT) au faciès amphibolite (BP-HT) (Y. Mahdjoub, 1991).

La série khondalite -kinzigitique de Texana est surmontée par un ensemble peu ou pas métamorphique (schistes noirs et terrains paléozoïques). Cet ensemble a été repéré et défini par Ehrmann (1928) ; Durand Delga (1955) ; Baudelot et al. (1981). La base de ces terrains paléozoïques est datée du Trémadocien dans le massif de Beni Affeur (Baudelot et al., 1981). L’ensemble peu ou pas métamorphique repose en discordance stratigraphique sur

- 22 - PLANCHE PLANCHEPLANCHE PLANCHE ^I-6

SE

Coupe générale NW-SE

Fig. 6 : Carte géologique montrant les relations entre les trois unités principales (Y. Mahdjoub, 1991).

UB : Unité de Bougaroun (Iherzolites et Kinzigites) ; UBF : Unité de Béni Ferguén (Métapélites blastomylonitiques et Granites hércyniens) ; USss : Unité de Socle (Séricitoshistes, Micaschistes à biotite, Paragneiss et Marbre, Orthogneiss œillés et granites orthogneissifiés) ; UIS : Unités infra et supra Kabyle (Flyschs et Olistostromes, Granites Miocène intrusifs). Coupe générale NW-SE : 1- Unité infra-kabyle maurétaniennes, massyliennes, et telliennes, 2- Unité des Béni-Ferguène : sous-unités A et sous-unités B, 3- Unité supérieure " socle s.s (unité C)", 4- Unités supra Kabyles, 5- Granite Miocène de Béni Toufout.

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l’ensemble métamorphique (Durand delga, 1955; Baudelot et al, 1981 ; Bouillin, 1984). A ce propos, Mehdjoub (1991) a interprété cette discordance comme étant une faille de détachement hercynienne, qui a fait superposer les unités épi zonales sur les unités de plus hauts degrés (dôme gneissique).

I-2-2-1-2 L’édifice de Béni Ferguène :

Cet édifice forme la bande de terrains située entre, la région de Kerkra (Sud de Collo) à l’Est et la région de Sidi Abd Alaziz à l’Ouest. Il est caractérisé par une superposition des deux types de métamorphismes (M1, M2) dont le premier (M1) est de basse pression et le deuxième et de plus haute pression que M1 et de moyenne à haute température. Cet édifice est constitué par :

a- Des gneiss recoupés par des sills d’amphibolite ;

b- Des métapélites dans lesquelles s’intercalent des lames d’orthogneiss et de granites à sillimanite ;

c- Une alternance entre les métapélites claires et sombres avec des lentilles de pyroxènites de granites orthogneissifiés.

I-2-2-1-3 L’édifice de Bougaroun :

L'édifice de Cap Bougaroun occupant la partie Nord de la Kabylie de Collo, est formé par une masse granitique de forme grossièrement quadrangulaire, allongé sensiblement NE- SW, affleurant sur environ 200 Km²(M. Roubault, 1934). Cette masse traverse d'une part le Socle Kabyle dans la partie orientale et d'autre part les formations sédimentaires de l'Oligo-Miocène- Kabyle, les olistostromes et le flysch numidien.

Les formations du Socle Kabyle dans le massif du Cap Bougaroun sont représentées par des paragneiss kinzigitique (paragneiss granulitique à cordiérite et sillimanite) renfermant des lentilles de marbre (M. Roubault, 1934; A.Temagoult, 1989 ; Bouftouha, 2000). A ces paragneiss kinzigitiques sont associées des péridotites serpentinisées et une dizaine de corps podiformes de chromite (M. Roubault, 1934; J.P. Bouillin, 1977-1979; A.

Temagoult, 1989; A.Temagoult et Leblanc, 1989 ; Y.Bouftouha, 2000).

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L'ensemble granite-socle est traversé par de nombreux filons de rhyolite et par endroit, des filons de gabbro et de diorite quartzitique (M. Roubault, 1934).

L'édifice de Bougaroun est affecté par un métamorphisme précoce du faciès granulitique (HT, HP) (J.P.Bouillin, 1977). Il est srtucturé en bloc faillé emballé dans les granites Miocène (M. Roubault, 1934; J.P. Bouillin, 1979 ; Y. Mahdjoub, 1991).

Des caractérisations des transformations d'un métamorphisme de contact engendrées par l'effet thermique du granite Miocène du Cap Bougaroune dans l'encaissant sédimentaire ont montré une zonéographie métamorphique dans une auréole métamorphique large de quelque kilomètres (J.P. Bouillin, 1977).

I-2-2-2- La dorsale Kabyle :

Elle Constitue la couverture du Socle Kabyle qui la charrie. La dorsale Kabyle repose actuellement en contact anormal sur les flyschs (J.F. Raoult, 1974). Elle est représentée par trois formations traduisent des conditions de sédimentation de plus en plus profondes lorsque l'on passe da la dorsale interne à la dorsale médiane puis à la dorsale externe (J.P.

Bouillin, 1977). Ces formations affleurent sur une frange étroite du Dj. Sidi Driss et Dj.

Rhdir montrant un style tectonique en écailles. Ces dernières sont orientées suivant la direction E-W (J.F. Raoult, 1974). En allant du Nord vers le Sud nous avons:

I-2-2-2-1 La dorsale interne : représente des dépôts littoraux ou épicontinentaux. Elle est formée de conglomérats à la base et de calcaire au sommet.

I-2-2-1-2 La dorsale médiane : Est Caractérisée par des dépôts plus profonds marneux et marno- calcaire.

I-2-2-1-3La dorsale externe : montre souvent des radiolarites au Dogger, Malm, au Crétacé supérieur et au Paléocène-Eocène (J.P. Bouillin, 1977).

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Ces trois séries de la dorsale Kabyle s’étalent du Permo-Trias au Lutétien. Elles ne se différencient qu’à partir du Néocomien et elles admettent une couverture grèso-micasée d’âge Priabonien à Oligocène supérieur (J.F. Raoult, 1969).

I-2-3- Les unités structurales issues des bassins de sédimentation des flyschs :

Elles sont alimentées depuis le Crétacé et jusqu’à l’Eocène supérieur en matériel détritique par le domaine interne. Les principales séries de type flysch sont classiquement subdivisées en :

-Flysch maurétanien au Nord (Gélard, 1969) ; -Flysch massylien au Sud (Raoult, 1969).

I-2-3-1- Les flyschs de type guerrouche ou flyschs maurétanien (J.P. Gelard, 1969) :

Ces flyschs comportent des séries assez variées qui sont de bas en haut :

Flyschoîde à calcaire fin (Thitonien ? Néocomien à Barrémien) ;

Flyschs argilo -gréseux (Albien moyen) ;

Calcaire conglomératique (Vracono-Cénomano-Turonien) ;

Argile conglomératique (Sénonien et Paléocène -Eocène).

Les flyschs maurétaniens sont charriés sur les flyschs massyliens.

I-2-3-2 Flyschs schisto-quartzeux: (flyschs Albo-Aptien) (Glangeaud, 1932) ou encore flyschs massyliens (JF Raoult 1969) : comportent de bas en haut :

Un Crétacé inférieur argilo-quartzeux ;

Un Cénomanien avec des niveaux de phtanite ;

Un Crétacé supérieur micro bréchique à débris de calcaire.

Ces flyschs sont charriés sur les unités telliennes.

I-2-4- Les unités structurales issues du Domaine externe :

Il est classiquement subdivisé du Nord vers le Sud en trois unités géologiques (J. M.

Vila, 1980):

- 26 - I-2-4-1- Les formations telliennes :

Ces formations déjà signalées par L. Joleaud (1912) ; P. Deleau (1938) et M. Durand Delga (1955) ont été décrites en détail par J.F. Raoult (1974), J.M. Vila (1969,1980), M.

Durand Delga (1969), Lahondére (1983)…. Ce sont les formations les plus septentrionales du domaine externe. Elles constituent l’ancienne marge téthysienne du continent africain.

Leur sédimentation mésozoïque à tertiaire est d’affinité africaine. Les formations telliennes sont représentées par trois unités empilées les unes sur les autres du Nord vers le Sud :

I-2-4-1-1- Les séries ultra telliennes :

La sédimentation ultra tellienne à dominante argileuse se caractérisent par des teintes claires et montre des affleurements méridionaux et des affleurements septentrionaux. Les affleurements méridionaux sont les séries ultra-telliennes type (Lahondére, 1987). Elles sont formées par : un complexe allochtone renversé et charrié, une nappe Sénonienne et un autochtone relatif (J.M. Vila, 1968 ; Lahondére, 1987). Cette série est bien développées à Oued Zenati et peut être rencontrée dans certaines régions à Guelma (Dj. Sba, Mdjez Sfa…) (Lahondére, 1987). Les affleurements septentrionaux présentent des horizons biodétritiques au Sénonien supérieur (Lahondére, 1987). C’est à cet ultra tellien septentrional qu’appartiennent certaines séries décrites par M. Durand Delga (1955) et J.F.

Raoult (1974) également dans la région de Kef Sidi Driss.

I-2-4-1-2- Le centralo tellien ou tellien au sens strict :

Lithologiquement, il se caractérise par des formations de teinte noire qui se sont accumulées essentiellement au Paléogène sur des épaisseurs considérables, affleurant prés de M’cid Aïcha et à l’Oued El Kebir (M. Durand Delga, 1955 ; J.F. Raoult, 1974 ; J.M.

Vila, 1968 ; J.C. Lahondére, 1987). Ces séries sont appauvries en microfaunes pélagiques.

- 27 -

I-2-4-1-3- Le pénitellien (vila, 1980) ou domaine méridional transitoire (Lahondére, 1983) :

Il occupe l’espace paléogéographique situé entre d’une part, les séries néritiques franches à sédimentation calcaire continue jusqu’au Sénonien supérieur et d’autre part les série telliennes les plus typiques.

Le contact entre le pénitellien et le massif néritique reste ambigu, cependant, J.M. Vila (1980) assurait que les formations pénitelliennes surmontant le néritique constantinois aux Dj. Chettaba, Dj. Grouz et Kheneg, étaient allochtones ; par contre, d’autre auteurs notamment Lahondére (1987) constate qu’il y avait continuité stratigraphique entre les assises de carbonates néritiques atteignant le Cénomanien inférieur et les termes plus récentes argileux à faciès pénitellien.

I-2-4-2- Les formations des hauts fonds :

Ce sont d’épaisses séries néritiques à sédimentation carbonatée Jurassico-Crétacé dont le rocher de Constantine donne une idée précise (J.M.Vila, 1974).

I-2-4-3- Les formations du sillon atlasique :

En Algérie orientale, le domaine atlasique se singularise par la différenciation, dès la base du Crétacé, d’un domaine à sédimentation marneuse, épaisse et à dominante pélagique. C’est le Sillon des Sellaoua qui sépare le domaine néritique constantinois au Nord, du domaine atlasique au Sud (David ,1956).

I-2-5- Les formations détritiques postérieures au lutétien:

I-2-5-1- Le nummulitique II :

C’est un flysch gréso-micacé. Il forme la couverture de la dorsale Kabyle et du flysch maurétanien (J.F. Raoult, 1974).

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I-2-5-2- L’Oligo-Miocène Kabyle (OMK) et les olistostromes :

L’Oligo-Miocène KabyLe (OMK) (Durand Delga, 1969; Bouillin et Raoult, 1970;

Bouillin et al, 1973) forme la couverture sédimentaire transgressive du Socle Kabyle. Il est constitué de trois termes lithologiques : des conglomérats à la base, reposant en discordance sur le socle, durant l’Oligocène. Au dessus, s’installent des pélites micacées, des grés micacés et des conglomérats fins. Au sommet, des niveaux de silexites à l’Aquitanien.

A cet OMK succèdent des olistostromes qui sont des formations tectono-sédimentaires à matériels des flyschs et des débris des formations telliennes d’âge Aquitanien à Burdigalien inférieur probable (Bouillin et Raoult, 1971).

I-2-5-3- Les flyschs numidiens :

Ces flyschs Forment l’unité la plus haute de l’édifice alpin. Ils comportent de bas en haut :

Des formations infra (ou sous) numidiennes formées par des argiles varicolores à tubotomaculums à l’Oligocène moyen à supérieur ;

Des grés épais à l’Aquitanien;

Des formations supra numidiennes marneuses contenants parfois des phtanites au Burdigalien basal.

I-2-5-4- Les formations post nappes :

Les formations post nappes ou Miocène post nappes sont datées à leur base du Burdigalien moyen à supérieur et peuvent atteindre le Langhien.

Ces formations comportent deux cycles sédimentaires (J.P. Bouillin, 1977) Un cycle marneux transgressif à la base (conglomérat de base) ;

Un cycle gréseux au sommet, provenant de la destruction des flyschs numidiens.

- 29 - I-2-6- Roches magmatiques:

La Petite Kabylie est caractérisée par un magmatisme Miocène (BP HT) d’origine crustal, (Semroud, 1970 ; Semroud et Fabries, 1976 ; Semroud et al, 1992 ; Bouillin, 1983 ; Ouabadi, 1987, 1994 ; Fougnot, 1990). Ce magmatisme Miocène recoupe à la fois le socle et les unités mésozoïques. Il est représenté principalement par :

Des plutons de granites à cordiérite avec développement d’auréoles de contact sous l'effet du flux thermique, dans les massifs de Bougaroun, des Benitoufout et du Filfila, (J.P. Bouillin, 1983 ; Y. Bouftouha 2000) ;

Des microgranodiorites et microgranites des environs de Collo, d’Aïn Kachera et d’El Milia ;

Des coulées et des injections de laves acides dans les régions de Collo et de Cap Bougaroun.

A ces roches magmatiques acides s’ajoutent des intrusions et injections de laves basiques dans la partie Nord de la Kabylie de Collo.

Les datations radio-chronologiques effectuées sur les granites des différents secteurs du socle de la Petite Kabylie, suggèrent une fourchette de 15 Ma à 16,7 Ma (H. Bellon, 1976 ; H.J. Penven et P. Sabate, 1980 ; H.J. Penven et Zimmer mann, 1986).

I-3-Cadre géologique locale :

I-3-1- La géologie de la région de Sidi Mezghiche :

Le secteur d’étude est caractérisé par l’existence de quatre unités lithologiques (F.Djaїz, 1997) (Fig. I-8) :

1. Des schistes satinés et gréso-pélitiques ;

2. Des micaschistes à grenat et des micaschistes à grenat, staurotide et andalousite ; 3. Des paragneiss à sillimanite et cordiérite, des paragneiss au sens strict et des

marbres ;

4. Des ortho gneiss et des roches magmatiques (granite et aplo-pegmatites).

Cet édifice est surmonté dans certains secteurs par des roches sédimentaires constituées de grés numidiens et de l’Oligo-Miocène Kabyle.

- 30 - I-3-1- 1- L’unité schisteuse :

C’est l’unité la plus haute de la région, elle est constituée par des formations monotones. Cette unité affleure sur de grande surface, dans lesquels s’intercalent des quartzites. Cartographiquement, les schistes surmontent les orthogneiss dans toute la région d’étude.

L’unité schisteuse affleure sur la bordure Est et Sud-Est de la région d’étude. Elle est en contact avec la lame d’orthogneiss par une faille normale dans un domaine ductile à fort pendage vers l’Est et le Sud-Est (Fig. I-8 et Fig.I-9). Cette faille est marquée par une orientation générale, de direction NE-SW. Ce grand contact permet le décollement des schistes sur les orthogneiss, suivant une direction SE (Fig. I-8 et Fig.I-9).

Dans la partie Ouest, on trouve des schistes surmontant des orthogneiss, mais le décollement de ces schistes se fait vers le SSE, par un contact en faille normale dans un domaine ductile faiblement inclinée vers le SSE (Fig. I-8 et Fig.I-9).

Dans certains secteurs, (à l’Est et à l’Ouest) ces schistes sont surmontés par des

formations numidiennes et les formations d’Oligo-Miocène-Kabyle (OMK)

(Fig. I-8 et Fig.I-9).

I-3-1- 1-1-Pétrographie:

Les schistes satinés (schistes noirs, chloritoschistes et séricitoschistes) sont homogènes dans l’ensemble (planche I-7 Fig.10 et Fig. 11). Leur teinte est variable : grisâtre à verdâtre et parfois gris verdâtre. Ils sont constitués par des grains de taille très fine.

Ces roches sont soyeuses au toucher, elles se débitent en feuillets, conséquence de la schistosité et parfois montrent dans certains affleurements des kink bands ou des structures plissotées.

Les schistes gréso pélitiques montrent une alternance de lits quartzeux et de lits micacés

(planche I-7 Fig.12).

L’ensemble schisteux est minéralogiquement composé par des quartz, micas blancs, chlorites, biotites et opaques. Il présente une texture lépidoblastique.

- 31 -

Fig. I-8 carte géologique de la région de Sidi Mezghiche 1/25000 (F. Djaïz, 1997)

- 32 -

OMK etNumidien Orthogneiss Micaschiste

Paragneiss + + Aplo-pegmatite

Schiste

Fig. I-9: Coupes géologiques de la région de Sidi Mezghiche (F. Djaïz, 1997)

-33-

- 33 - PLANCHE PLANCHEPLANCHE PLANCHE ^I-7

Fig. 10: Alternance en lits flexueux de quartz et de micas blancs et étirement des opaques dans les plans de schistosité, dans les sericitoschistes.

(LP) (Obj x2.5)

Fig.11:Section montrant la néoformation de quelques minéraux dans les zones abritées dans les chloritoschistes.

(Phénomène de pression-solution) (LP) (Objx2.5).

Fig. 12 :Alternance entre les lits quartzeux et les lits phylliteux dans un schiste greso pellitique.

(LP) (Objx2.5).

Fig13: Sections montrant les chlorites en amandes.

(LP)(Objx10)

- 34 -

Le quartz se présente en petits grains engrenés les uns dans les autres parallèlement à la schistosité ou en grains xénomorphes remplissant les microfractures. L’abondance du quartz devient plus importante quand on passe d’un schiste phylliteux à un schiste grésopélitique.

Les micas blancs (muscovite et séricite) sont des minéraux abondants dans les séricitoschistes (planche I-7 Fig.10). Ils appartiennent à deux générations ; la première est en fines paillettes, formant des lits continus souvent flexueux alternant avec des lits de quartz, soulignant la schistosité principale. La deuxième est en plage sub-automorphe de taille variable ; sécante à la première génération.

Les chlorites sont des minéraux fréquents dans les schistes. Ils sont allongés suivant le plan de la schistosité principale. Quelques chlorites proviennent de la chloritisation de la

biotite, ou des néoformations à partir d’éléments en solution dans les zones abritées

(planche I-7 Fig.11). D’autres types de chlorite se trouvent sous forme d’amande dont le grand axe est parallèle à la trace du plan de schistosité majeur (planche I-7 Fig.13).

La biotite apparaît très peu dans ces schistes. Elle peut être complètement chloritisée.

I-3-1- 1-2-Faciès métamorphique:

Les associations minéralogiques : chlorites, micas blancs et quartz dans les formations schisteuses appartenant au faciès des schistes verts de basse température (Y. Mahdjoub, 1991 ; F. Djaïz, 1997) indiqué par la courbe des alumino-silicates établie par Holdway (1970) (Fig. I-14). Ceci est aussi confirmé par la schistosité de pression-solution, par les glissements intracristallins et par l’évolution des chlorites en amandes (planche I-7 Fig.11). Par définition ; la schistosité pression-solution, forme des zones de transfert de matière qui se traduit par la dissolution de certain minéraux perpendiculairement au raccourcissement, dont le quartz, la calcite et les minéraux phylliteux, principalement la chlorite se développent dans ces zones (A. Nicols, 1989). Ce processus physico-chimique s’opère lors de la déformation des roches dans des conditions superficiels (Knipp, 1981).

Les glissements intracristallins sont des micros glissements sub-parallèles à la schistosité

- 35 -

Schistes

Micaschistes Paragneiss

T (C°)

P (Kb)

2 4 6 8

500 600 700 800

1 2

Fig. I-14 :Champ de stabilité des paragneiss à sillimanite, des micaschistes et des schistes dans l’édifice supérieur de la région d’étude, reporté sur diagramme (P-T) du domaine de stabilité des silicates d’alumines (Holdway, 1970).

1-Diagramme de stabilité des silicates d’alumines (Holdway, 1970).

2-Courbe de stabilité de la muscovite

Mus+ Qz+ …..FK+ Sill+ H2O (Thompson, 1982).

- 36 -

qui se produit le long des clivages à l’intérieur des schistes. La forme des chlorites en amande est obtenue grâce aux glissements intracristallins le long des clivages et aux micro- cisaillements (Wybrecht et piqué, 1987).

I-3-1- 2- Les micaschistes à grenat :

Ce faciès est situé au nord de la région d’étude. Les micaschistes sont en contact avec les schistes par une faille sub-verticale NE-SW, en revanchent ils sont situés sur la lame d’orthogneiss de Skikda suivant un contact magmatique plongeant vers le Sud (Fig. I-8 et Fig.I-9).

Deux types de micaschiste affleurent dans notre région d’étude : des micaschistes à grenat, de couleur grise avec des passées brunes et éclats argentés. Ces roches sont constituées de minéraux phylliteux et des cristaux de grenat arrondi visible à l’œil nu. Cet ensemble montre parfois des intercalations des lentilles de marbre. Des micaschistes à grenat, andalousite et staurotide, sont localisés dans un ravin au niveau de Mechtet Dar Aissa. Ces micaschistes sont des roches dures, de couleur bleu gris, ils présentent des paillettes de biotites et des cristaux arrondis de grenat de taille moyenne (F. Djaiz, 1997).

I-3-1- 2-1-Pétrographie:

Les micaschistes montrent une texture lépidoblastique dominante des minéraux phylliteux (biotite et muscovite) et certainement une texture porphyroblastique des minéraux de quartz, grenat, andalousite et staurotide :

Les grenats se présentent sous plusieurs formes :

1. En grains plus ou moins arrondis, montrant des inclusions de la muscovite, biotite, quartz et des néoformations de la Chlorite, orientées suivant une schistosité interne sigmoïde en continuité avec la schistosité externe (principale) ;

2. En sections craquelées, avec développement secondaire de la chlorite et du quartz dans les fractures (Pl. I-8 Fig.15et 16);

3. Des minéraux à structures hélicitiques parfois altérés et remplacés par la chlorite.

Certains grenats subissent une rotation au cours de leur cristallisation syn- cinématique, matérialisée par des traces d’oxyde déformées.

- 37 -

La staurotide est moins fréquente dans ces roches. Ce minérale préexistant apparaît en petits cristaux xénomorphes parfois craquelés. Elle reste alignée à la schistosité externe.

D’autres, apparaissent plus ou moins arrondis de tailles moyennes moulées par la schistosité.

L’andalousite forme de grands porphyroblastes, parfois craquelés. Elle suit généralement les plans de schistosités initiales, ce qui semble être cristallisée tardivement. Ces andalousites sont largement poécilitiques avec nombreuses inclusions, du quartz surtout, des micas et parfois des oxydes. Certains individus isolés présentent un alignement parallèle à la schistosité principale. Des formes très rares d’andalousites en « s » indiquent un développement en proportion très réduite des andalousites syn-cinématiques.

I-3-1- 2- 2-Faciès métamorphique:

Les assemblages minéralogiques à biotite, andalousite et grenat dans les micaschistes à grenat, associés à des rubans de quartz polygonaux présentant des points triples et des orthoses poécilitiques caractérisent un métamorphisme à moyen degré du faciès amphibolitique indiqué par la courbe des alumino-silicates établie par Holdway (1970)

(Fig.I-14) (Y. Mahdjoub, 1991 ; F. Djaïz, 1997).

I-3-1- 3- L’unité paragneissique :

Cette unité, constitue la base de l’édifice supérieur dans la région de Sidi Mezghiche. Elle est située dans la partie Ouest, au dessous de la lame orthogneissique et des micaschistes à grenat.

- 38 - PLANCHE PLANCHEPLANCHE PLANCHE ^I-8

Fig. 16 : Deux sections de grenat altérés et remplacé par les quartz et les chlorites

(en LN). (Objx2.5)

Fig. 15 : Deux sections de grenat altérés et remplacé par les quartz et les chlorites (en LP ). (Objx2.5)

Fig. 17 : Relation texturale dans un paragneiss

(LP)( Objx2.5)

Ruban de quartz

Fig. 18 : Relation texturale dans un marbre (LP) (Objx2.5).

- 39 -

Les paragneiss présentent deux faciès différents. La base de cette unité est représentée par des paragneiss migmatitiques au niveau de oued Guebli et Mechtet es semmeche. Par contre le sommet est caractérisé par des paragneiss à biotites, renfermant des niveaux quartzitiques et des lentilles de marbre. Les minéraux de marbre observés au microscope sont : la calcite (+95%), le quartz et rarement la biotite (Pl. I-8 Fig.18).

Au Nord, des micaschistes à grenat surmontant les paragneiss, montre un plongement vers le SE (Fig. I-8 et Fig.I-9).

I-3-1- 3-1-Pétrographie:

Les paragneiss sont des roches sombres à foliation bien marquée. La texture microscopique de ces roches est granolépidoblastique (Pl. I-8 Fig.17). Ces paragneiss montrent l’association minéralogique suivante :

Quartz, muscovites, biotites, microcline, plagioclase, cordiérite, sillimanite et myrmékite.

Le quartz se manifeste en cristaux équigranulaire ou en rubans de grains polygonaux montrant des points triples.

Les micas forment des lits phylliteux constitués essentiellement de la biotite associée à la muscovite et parfois aux baguettes de sillimanites. Certaines muscovites apparaissent tardivement, en paillettes de faibles dimensions recoupant la foliation.

Les feldspaths (plagioclase et microcline) sont caractérisés par des sections xénomorphes de tailles variables. Ils sont souvent associés aux quartz. Ces feldspaths présentent parfois des inclusions de veinules de quartz et des minéraux phylliteux non orientés.

La sillimanite apparaît en sections automorphes orientée dans la même direction que la foliation, ou en amas de grains xénomorphes dans des lits phylliteux et rarement en baguettes associées à la biotite. Certaines fibres de sillimanites sont contenues en inclusions orientées dans les biotites et les plagioclases.

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La cordiérite se présente en petites sections xénomorphes associées au quartz et aux biotites.

La myrmékite est bien développée dans cette unité. Elle est constituée de bourgeons de quartz qui envahissent des sections de microcline.

I-3-1- 3-2-Faciès métamorphique:

Les assemblages minéralogiques à biotite, cordiérite et sillimanite dans les paragneiss, caractérisent un métamorphisme de haute température. Ce dernier appartient au haut degré du faciès amphibolite marquant ainsi le pic du métamorphisme (Fig.I-14) (Y. Mahdjoub, 1991 ; F. Djaïz, 1997). La présence de la myrmékite dans les paragneiss montre un début de migmatisation. Ce phénomène de fusion partielle est encore attesté par la présence des formes ovoïdes de quartz et par l’existence des rubans de quartz polygonaux présentant des points triples (dans les micaschistes et les paragneiss).Cet agencement des quartz révèlent que la température demeure élevée après la minimisation de l’énergie des contraintes.

I-3-1- 4- L’unité orthogneissique :

Cette unité occupe une grande partie des affleurements de la région de Sidi Mezghiche.

Elle est soulignée par la lame orthogneissique de Sidi Mezghiche, située plus à l’Ouest de celle de Skikda. Cette lame présente une orientation générale de direction NE-SW légèrement décalée vers le NW au niveau de Mechtet El Kharba, au NW de Sidi Mezghiche (Fig. I-8).

Ces orthogneiss sont intercalés entre les schistes au sommet et les paragneiss à biotite à la base. Ils sont recoupés par des intrusions aplo-pegmatitiques et granitiques.

Le contact entre les orthogneiss et les paragneiss à biotite est matérialisé soit par des failles verticales, soit par un contact magmatique, montrant un gradient de déformation croissant vers les paragneiss, souligné par l’étirement des yeux de feldspath.

Au Nord, les orthogneiss sont en contact avec les schistes par une faille sub-verticale de direction EW (faille d’el hadaїk) (Fig. I-8 et Fig.I-9).

- 41 - I-3-1- 4-1-Pétrographie:

Les orthogneiss sont constituées essentiellement par de grands yeux de quartz et de feldspath moulés dans une matrice phylliteuse (Pl. I-9 Fig. 19).

Au microscope ces orthogneiss oeillés montrent une texture grano-lépidoblastique et présentent l’assemblage minéralogique suivant :

Quartz, muscovite, biotite, plagioclase, feldspath potassique, perthite et myrmikite.

Le quartz se présente sous forme de rubans polycristallins étirés suivant le plan de foliation. Certains quartz forment des lentilles de gros cristaux ou même de petits grains dans les queues de recristallisation.

Les micas (biotite et muscovite) montrent deux générations ; la première génération forme des amas lenticulaire de biotites associées aux muscovites orientées parallèlement à la foliation. La deuxième génération est sécante par rapport à la foliation et s’observe surtout dans les houppes de recristallisation des feldspaths.

Les feldspaths (FK et plagioclase) apparaissent en grands cristaux formant presque toujours des yeux moulés par la foliation en montrant parfois des structures sigmoïdes d’une déformation syn-cinématique (Pl. I-13 Fig. 27). Certains feldspaths sont en petits cristaux associés aux quartz. La plus part de ces feldspaths montrent de nombreuses traces de déformation par fracturation et par torsion des macles. Ils sont souvent entourés par une forte recristallisation des différents minéraux (Pl. I-13 Fig. 28). Les feldspaths potassiques (microcline et orthose) contiennent généralement, beaucoup d’inclusion de minéraux à orientation quelconque, notamment les orthoses montrent des sections automorphes amygdaloïdes à structure poécilitique (des poéciloblastes de plagioclases et de quartz) (Pl. I- 9 Fig.21).

La perthite est une inter-croissance des FK et des plagioclases dans une seule section.

Ce minéral et très rare, parfois absent dans certaines lames. La perthite forme des sections de petites tailles, isolées les unes des autres (Pl I-9 Fig.19 et Fig.20).

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La myrmékite constitue des inclusions vermiculées de quartz dans une plage de feldspath, des microclines surtout. Elle se dispose aux bordures des feldspaths potassiques et parallèles à la foliation initiale (Pl. I-9 Fig.20).

I-3-1- 4-2-Faciès métamorphique:

Les assemblages minéralogiques à Quartz, mica, feldspath, perthite et myrmékite dans les orthogneiss, caractérisent un métamorphisme de haute température (Fig.I-14). Ce dernier appartient au faciès d’amphibolite (Y. Mahdjoub ; F. Djaïz, 1997). Ce faciès marqué surtout par la croissance exagérée de rubans de quartz à points triples, caractéristique d’une déformation à haute température (Bouchez et pecher, 1981). Le développement syn- schisteux de la myrmékite qui indique des températures voisines à 500-550°C (Phillips, 1974 ; Simpson, 1985).

I-3-2-Les pegmatites :

Le socle de Sidi Mezghiche est traversé par d’importants filons de pegmatite granitiques de directions à vergence Est. Ces filons de pegmatite sont formés par une minéralogie essentielle de Qz, F^th , Mus, Bio et une minéralogie secondaire (accessoire et altéré), visible parfois à l’œil nu, tel que le grenat et la tourmaline, ou observée aux microscope polarisant tel que, le zircon, l’apatite, le sphène, la damourite, la chlorite…la tectonique affectant les pegmatites de la région d’étude et leur encaissant s’exprime soit en tectonique souple, syn- schisteuse de direction à vergence Est, soit en failles et fractures post-schisteuses de directions E-W, N-S, NE-SW. Le contact entre les encaissants des pegmatites est le plus souvent matérialisé par des failles (Pl I-10 Fig.22). La coupe schématique A-B (Pl I-11 Fig.23)

illustre la relation texturale entre les différents types de pegmatite (simples et complexes) encaissés dans le Socle de Sidi Mezghiche.

I-3-3- L'aspect structurale de la région de Sidi Mezghiche:

La région de Sidi Mezghiche fait partie de l’édifice supérieur du socle de la Petite Kabylie (Y. Mahdjoub, 1991). La partie basale de l’édifice supérieur, représentée par des

- 43 - PLANCHE PLANCHEPLANCHE PLANCHE ^I-9

Fig. 20 : Association de la Myrmékite et Perthite dans un orthogneiss.

(LP) (Objx2.5)

Fig. 21 : Association de deux générations de quartz et orthose poécilitique dans un orthogneiss.

(LP) (Objx2.5).

Fig. 19 : Relation texturale dans un paragneiss Avec la présence de points triples de quartz

(LP) (Objx2.5).

Points triples