Pétrographie de l’encaissant carbonaté liasique et gîtologie des minéralisations polymétalliques à Fe, Pb, Zn, Ba du massif de M’cid Aïcha (Algérie nord-orientale).

عتلا ةرازو ـيلـ علا م ـلاـ ي و يـمـلعلا ثـحـبلا

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

ةــــعماـــج نب قيدصلا دمحم

يحي -

Université Mohammed Seddik Benyahia -Jijel لجيج

Mémoire de fin d’études

En vue de l’obtention du diplôme : Master Académique en Géologie Option : Ressources Minérales, Géomatériaux et Environnement

Thème

Membres du Jury Présenté par :

Président : B. OUAAR Hassni BELAIDI

Examinateur : L. BOULAOUIDAT Sarra MANSOURI

Encadrant : A. BOUZENOUNE

Année Universitaire 2019-2020

Numéro d’ordre ( bibliothèque ) :……….

ةايــــــحلاو ةـعيبـــطلا مولـــــع ةـيلك نوكلاو ضرلأا مولع مــــــسق

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département des Sciences de la Terre et de l’Univers

Pétrographie de l’encaissant carbonaté liasique et gîtologie des minéralisations polymétalliques à Fe, Pb, Zn, Ba du massif de

M’cid Aïcha (Algérie nord-orientale).

Ce qui porte les hommes à l'étude de toutes choses, ce n'est pas, en général, le simple désir de savoir, de se former des opinions justes ou de découvrir du nouveau, mais c'est de publier ses propres opinions et de les faire admirer. Peu importe de posséder la science, ce qu'on veut avant tout, c'est la faire briller. Ce travail est le fruit de 5 ans de sacrifices de volonté et de patience.

Tout d’abord nous remercions ALLAH Taala, le tout puissant qui nous a porté le courage, la force et la patience au cours de toutes nos vies et qui nous a dirigés dans le bon sens en éclairant nos cheminements dans les nuits les plus obscures.

Nous réservons ces lignes en signe de reconnaissance à toute personne qui a contribué directement ou indirectement à la réalisation de ce mémoire :

Nous voudrions tout d’abord adresser toute notre gratitude à notre encadreur Monsieur A. BOUZENOUNE, professeur au département des sciences de la terre et de l’univers de l’université de Jijel, nous le remercions de nous avoir encadrés, orientés, aidés et conseillés, pour sa patience, sa disponibilité et surtout ses judicieux conseils, qui ont contribué à alimenter notre réflexion.

Nous adressons nos sincères remerciements à M ^elle O. BENMEBEREK doctorante au département des sciences de la terre et de l’univers de l’université de Jijel, qui par ses paroles, écrits, conseils et ses critiques a guidé nos réflexions et a accepté de nous rencontrer et répondre à nos questions durant nos recherches, nous vous souhaitons de la bonne chance et du succès au doctorat.

Nos remerciements s’adressent également aux membres du jury d’avoir accepté d’évaluer ce modeste travail et à tous les enseignants qui ont contribué à nous inculquer les sciences géologiques tout au long de notre cursus universitaire.

Nous tenons également à remercier l’ensemble des responsables, ingénieurs et toute l’équipe administrative du département des sciences de la terre et de l’univers et du laboratoire de recherche en génie géologique (LGG).

Enfin, nos remerciements sont à tous ceux qui ont de près ou de loin, contribué à la réalisation de ce mémoire et à tous nos collègues géologues, et surtout notre promotion merci beaucoup, vous êtes les meilleurs.

BELAIDI ET MANSOURI

Avec l’expression de ma reconnaissance Je dédie ce modeste travail : A mon pays l’Algérie, reste grand et constant avec son peuple.

A celui dont les mots ne suffisent pas à le décrire, celui qui a peiné pour mon aise et mon bien-être, celui qui a tout donné pour me mettre sur le chemin de la réussite, celui qui m'a appris, par sa sagesse et sa patience, à surmonter les difficultés de la vie, à mon

très cher père B. ABD ELHAMID.

A l’exemple de la miséricorde, celle qui m’a soutenu dans ses prières, la source qui ne s'ennuiera jamais de donner, à celle qui a tissé mon bonheur avec son cœur, à ma très

chère mère TANOUCH Massouda.

A mes frères Abd Elhakim et sa femme Yasmina, Nabil, Djalal et Karim et mes très chères sœurs Salwa et Ibtissam c’est d’eux que j’ai obtenu de la force, courage, et le

soutien moral. Merci à tous.

A mes petites chères nièces Assil et Amira.

A ceux qui m'ont appris des lettres en or, des mots en perles et les expressions les plus sublimes de la science, à ceux qui ont fait de leur savoir des phares pour nous éclairer le

chemin de la science et de la réussite, à mes valeureux professeurs.

A mon binôme Sarra, je ne trouve pas les mots justes et sincères pour t’exprimer mon affection et mes pensées t’a été la partenaire sur laquelle j’ai pu compter en témoignage

de l’amitié qui nous uni et des souvenirs de tous les moments que nous avons passé ensemble je vous dédie ce travail et je partage la joie avec toi. Je te souhaite une vie

pleine de santé et de bonheur.

A ceux avec qui j'ai frayé le chemin de la réussite et j'ai goûté le fruit de nôtre parcours estudiantin, à mes amis et collègues chacun en son nom et surtout Walid, Fares,

Boubaker, Mostafa, Houssam, Youcef Mahdi, Houssam Eddin, Salah et Salah Eddine, Yahya, Hamza, Yasser, …

A mes collègues, mes sœurs, les partenaires de mon chemin universitaire, avec lesquelles j’ai partagé des bons moments restent des souvenirs.

Aux amis d’enfance, aux parents et aux voisins qui m’ont tant encouragé.

BELAIDI HASSNI

A celui que j’ai vu l’amour dans ses yeux, qui m’a donné la confiance, le bonheur et la volonté pour atteindre mes objectifs, à celui qui m’a tracé mon chemin avec des pas réguliers et il a pris soin de tous mes détails, à mon aimé éternel, celui qui s’est toujours sacrifié pour me voir réussir.

À mon chère père « CHERIF » paix à son âme.

A l’amour de mon cœur, l’amie de mon âme et de ma vie, au havre de paix et à l’étreinte chaleureuse, au printemps de la tendresse, au symbole de la gentillesse et de la sécurité, la lumière de ma vie et la source de ma passion. A ma mère « FARIDA ».

A mon idole, mon fidèle et sincère ami pour toujours, ma main droite et mon lien le plus précieux, au plus cher de l’humanité, une copie de mon père avec sa gentillesse et son affection.

A mon seul frère « OUSSAMA ».

Aux deux plus belles roses de notre foyer, au trésor le plus précieux que je possède, aux cœurs et âmes purs qui accomplissent mon âme. A mes sœurs que j’adore « MERYEM » et

« HADJER ».

A l’ange qui nous a apporté du bonheur avec son rire, à l’innocent qui a simplifié notre vie et qui nous a donné de l’espoir, mon neveu « MOHAMMED CHAHINE »

A celles qui plaisent à l’œil de leurs rencontres, les meilleures sœurs que les jours ont engendrées, eux et leurs familles, mes chères « RAWNEK », « MARWA » et « RABAB ».

A celui qu’a travaillé et s’efforcé de la meilleure morale, le patient qui ne lasse jamais, ce t’optimiste qu’a été ma fenêtre laissé passer les rayons d’espoir, à celui qu’a été comme assistant un soutien sur lui j’ai compté à la réalisation de ce modeste travail à mon frère binôme HASSNI.

A tous mes sœurs et frères géologues, A celles que les jours de coïncidences nous ont réuni pour devenir les meilleures de mes bien-aimées, mes amies : FATIMA, SAMAH, SIHEM, SAMIHA, NADIA …

Aux maris de mes sœurs « CHAKIB » et « HAMZA » A la famille « MANSOURI »

A tous ceux et celles que j’aime, tous ceux et celles qui m’aiment, je dédie ce travail.

SARRA.

Le massif de M’cid Aïcha est situé en Algérie Nord-orientale dans la commune de Hamala à la frontière entre les willayas de Mila et de Jijel. Ce chainon est constitué par des formations carbonatées d’âge liasique, qui recèlent des minéralisations polymétalliques (Zn, Fe, Pb, Cu, Ba) et font partie d’une série sédimentaire regroupant des formations telliennes allant du Trias au Quaternaire. Ces formations, en position sud-kabyle, ont été sous-charriées sous les formations des flyschs crétacés kabyles et l’ensemble est sous charrié sous le socle kabyle.

Cette tectonique tangentielle, complexe et polyphasée, s’est réalisée principalement pendant les temps néogènes. La région de M’cid Aïcha a également été marquée par des extrusions des formations gypsifères triasiques et de roches carbonatées jurassiques constituant des écailles au sein d’une enveloppe sédimentaire crétacée. Des évènements magmatiques ont aussi affecté la région située au Nord de ce chaînon dont la structure est représentée par un ensemble d’anticlinaux et de synclinaux de direction E-W délimités au Nord et au Sud par des failles longitudinales. Ce massif est également affecté par des failles méridiennes transversales à jeux dextres postérieures aux failles longitudinales et ayant des directions variables entre NNW-SSE et NNE-SSW.

Les roches carbonatées liasiques encaissant les minéralisations de M’cid Aïcha peuvent être subdivisées en trois ensembles pauvres en microfaunes dont l’âge va du Sinumérien au Doméro-Toarcien et caractérisant un environnement de mer peu profonde. Un ensemble inférieur, essentiellement dolomitiques, consistant en des dolomies cristallines grises et de calcaires et brèches dolomitiques. Un ensemble moyen constitué par des calcaires massifs à Entroques et oolithes et un ensemble supérieur constitué par des calcaires sublithographiques admettant des intercalations marneuses.

Le gîte de M’cid Aïcha et celui de Kef Sema ont été jadis exploités pour leur minerai zincifère sous forme de calamine. Cependant les rares travaux gîtologiques réalisés sur ces deux gites ont décrits des minéralisations polymétalliques à Fe, Pb, Zn, Cu, Ba exprimées sous forme de sulfures (galène, sphalérite, pyrite, covellite, cuivre gris), des oxydes et des hydroxydes (hématite, goethite et limonite), des sulfates (barytine) et des carbonates (cérusite, malachite et azurite) et des minéraux de gangue (quartz, calcite). Elles présentent des morphologies sous forme d’amas, poches, filons et lentilles de dimensions très modestes contrôlées essentiellement par des failles transversales de direction sub-méridienne.

Mots clés : M’cid Aïcha, Lias, minéralisation polymétallique, roches carbonatées.

M’cid Aicha montain is located in the North-Eastern part of Algeria, exactly in Hamala, municitality on the borders of Mila and Jijel. It is made up of carbonate formations of liasic age, which conceals polymetalic mineralizations (Zinc, Iron, Lead, Cooper, Barite) and are part of a sedimentary series grouping together tellian formations ranging from the Triasic to the Quarternary. These formations, in the south Kabylian position, were underloaded under the formations of the cretaceous kabylian flyschs. All were underloaded under the metamorphic kabylian basement. This tangential tectonics, complex and polyphase, accured mainly during neogen times. M’cid Aicha region is also marked by extrusions of triassic gypsiferious formations and jurassic carbonate rocks constituting thrust slices within a cretaceous sedimentary envelope. Magmatic events also affected the region located to the north of this ridge, the structure of which is represented by a set of anticlines and synclines in an E-W direction delimited to the north and south by longitudinal flaults. This massif was also affected by transerse meridian tectonic accidents with dexterous sets posterior to the longitudinal faults and having shifting directions between NNW-SSE and NNE-SSE.

The liasic carbonate rocks in Mcid Aicha, which are poor in microfauna, can be subdivised into three groups, ranging from Sinumerian to Domero-Toarcian, and characterizing a shallow sea environment. A lower set, mainly dolomitic limestones and breccias, an average set made up of massive limestones with entroque and oolites and an upper set made up of sublithographic limestones admiting marly intercalations.

M'cid Aicha and Kef Sema were formerly exploited for their zinciferous ore in the form of calimine. However the rare getological work carried out on these two ore deposits has described pollimetallic mineralizations with Iron, Zinc, lead, Cooper, Barite expressed in form of sulphides (galena, sphalerite, pyrite, covellite, gray copper), oxides and hydroxides (hematite, goethite and limonite), sulphates (barite) and carbonates (cerusite, malachite and azurite) and gangue minerals (quartz, calcite). All together form morphologies of clusters, pockets, vein and lenses, of very modest dimensions mainly controlled by transverse faults in a sub-meridian direction.

Key words: M’cid Aïcha, Lias, pollimetallic, minéralization, carbonate rocks.

ةليم يتيلاو نيب ةلصافلا دودحلا ىلع لاامح ةيدلب يف رئازجلل يقرشلا لامشلا يف ةشيع ديسم لبج عقي جيجو

ل اذه نوكتي .

نوبرك روخص نم لبجلا تا

يسايللا دهعلا ىلإ دوعت ةي (Lias)

يوتحت يتلاو ىلع

نم عاونأ ةدع نداعملا

كنزلا(

،ديدحلا ،

ساحنلا ،صاصرلا تيرابلاو

) . هذه لثمت تانيوكت عمجت ةيبوسر ةلسلس نم ءزج روخصلا

ةيلت حوارتي رصعلا نم اهرمع

يسايرتلا (Trias)

ىتح ةبقحلا ةعبارلا . (Quaternaire) لئابقلا بونج ةعقاولا تابيكرتلا هذه

تحت تفرج تابيكرت

شيلفلا (Flyschs) يريشابطلا يلئابقلا

افرج امهلاكو تحت

ةلوحتملا روخصلا ل

لئابقل ا هذه . ةدقعم ةيسامملا ةينوتكتل و

ةددعتم

ةيسايرتلا ةيسبجلا تابيكرتلا نم لك دوعص اضيأ ةشيع ديسم ةقطنم تلجس .ثيدحلا رصعلا يف اساسأ ترج لحارملا تابيكرتلاو ةيساروجلا

(Jurassique) ىلع

يبوسر فلاغ نم برقلاب فشارح لكش دوعي

ىلإ يريشابطلا رصعلا

(Crétacé) اذه

دقو نملا لامش دهش نم ةعومجم ةقط

ثداوحلا نم ةعومجم نم ةشيع ديسم لبج ةينب نوكتت .ةيتامغملا

تايطلا ةبدحم (Anticlinaux) ةرعقمو

(Synclinaux) لاامش ةددحم برغلا ىلإ قرشلا نم ةهجوم

ابونجو .ةيلوط قلاوفب

تاذ ةيضرع قلاوفل اضيأ ةشيع ديسم لبج ضرعت ةكرح

برغلا لامشلا نم اههجوت فلتخي ةينيمي ي

- إ يقرشلا بونجلا ىل

يقرشلا لامشلا -

.يبرغلا بونجلا

تاناويحلا نم ةريقف تاعومجم ثلاث ىلإ ةشيع ديسم تاندعمتل ةنضاحلا ةينوبركلا روخصلا ميسقت نكمي وركيملا

ةيبوكس

(Microfaunes) ثيح

ورمودلا دهعلا ىلإ يرومنسلا دهعلا نم اهرمع دتمي -

يسروت زيمتو .ضفخنم قمع اذ ايرحب اطيحم

يساسأ لكشب يتيمولود يلفسلا ءزجلا نم نوكتيو

ةيدامر ةيرولب يمولود ةيسلك روخصو

ءزجلا نوكتي .ةيمولود ةززحم

ىلع يوتحت ةلتك لكش ىلع ةيسلك روخص نم طسولأا كورتنلأا

(Entroques) ثيلولأاو

(oolithes) ،

ءزجلاو يولعلا

نيطلا اهللاخ كباشتي ةيرخص فصن ةيسلك روخص نم نوكتي ا

يسلكل .

نم لك للاغتسا مت يمجنم

ةشيع ديسم فاكو

.ماخلا كنزلا جارختسا لجأ نم امس يجلا تاساردلا ترهظأ

ةرذانلا ةيجولو

ىلع تيرجأ يتلا اه

ذ ني نيمجنملا ،صاصرلا ،كنزلا نم لك نأ ثيح لاكشأ ةدع يف يتأت تاندعمتلا نأ

ساحنلا ونوكي ن ىلع

تاديتيربك لكش (Sulfures)

( يلافس ،نلاغ تيليفوك ،تيرب ،تير

ساحنلاو يدامرلا

ندعمت ،) تاديسكأ لكش ىلع ديدحلا

ثيتوغ ،تيتاميإ( ديدحلا تينوميلو

لكش ىلع تيرابلا ندعمت ،) تيربك

(Sulfate) ( تانابركو )نيتيراب(

تيكلام ،تيزيريس

تيروزاو )

نداعمو ىرخأ زتراوك(

مويسلاكلا تانوبركو موك لاكشأ ةدع تاندعمتلا هذه ذخأت .)

لكش ىلع وأ قورع ،بيج ،ة

تاسدع تاذ ماجحأ ةعضاوتم اهيف مكحتت

اهطبضتو .ايلوط هبش ةهجوملا ةيضرعلا قلاوفلا

تاملكلا ةيحاتفملا ديسم :

،ةشيع

،سايللا تاندعمت ةددعتم

،نداعملا روخص

ةينوبرك

.

Figure I.1- Situation géographique et géologique du massif de M’cid Aïcha.

A- Orogène alpin bético-maghrébin (Durand Delga et Fontboté, 1980).

B- Situation géographique de la région de Hamala

C- Situation géographique du massif de M’cid Aïcha (Google Earth, 2020).

3

Figure I.2 - Carte du réseau hydrographique de la région de M’cid Aïcha. 5 Figure II.1- Le massif de M’cid Aïcha dans son cadre géologique régional.

A- Carte géologique de la chaîne des Maghrébide (Vila, 1980).

B- Extrait de la carte structurale au 1/500 000 de la chaine alpine d’Algérie orientale et des confins algéro-tunisiens (Vila, 1980) montrant le massif de M’cid Aïcha dans le cadre géologique de Petite Kabylie.

11

Figure II.2- Colonne lithostraigraphique synthétique montrant les principales formations géologiques qui affleurent dans la région du massif de M’cid Aïcha à partir des descriptions de P. Deleau (1938) et M. Durand Delga (1955).

15 Figure II.3- Coupe géologique passant par le massif de M’cid Aïcha (d’après Durand Delga, 1955) montrant la disposition approximative des différents compartiments structuraux définis par J. P. Bouillin (1977).

18 Figure III.1- Situation géologique du massif de M’cid Aïcha.

A : dans le cadre de la Petite Kabylie (extrait de la carte structurale au 1/500 000 de la chaîne alpine d’Algérie orientale et des confins Algéro-Tunisiens (d’après Vila, 1980).

B : dans le cadre de la chaîne numidique (extrait de la carte géologique de l’Ouest de la chaine numidique et des régions voisines d’après Durand Delga, 1955).

22

Figure III.2- Carte géologique des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema (d’après

Deleau, 1938). 24

Figure III.3- Coupe géologique sur le flanc nord du massif de M’cid Aïcha montrant le complexe triasique à faciès gypsifère injecté en position diapir dans les marnes crétacées et le Trias gréso-schisteux détritique « à faciès permien » (d’après Durand Delga, 1955).

27

Figure III.4- Allure du « Chevauchement Frontal Kabyle » tel qu’il a été cartographié par M. Durand Delga et localisation du massif de M’cid Aïcha à environ 5 km au Sud de cet accident majeur (figure reproduite et légèrement modifiée de J.P. Bouillin, 1977).

32 Figure III.5- Les grandes directions de failles aux alentours du massif du Moul-ed- Demamène [d'après J.-P. Bouillin, 1977, légèrement modifiée pour la région de Sidi Marouf par B. Ouaar, (2009) et par nous-mêmes pour le tracé du « CFK »].

33 Figure III.6- Répartition spatiale des principaux accidents tectoniques affectant le massif de M’cid Aïcha [carte établie à partir des travaux de P. Deleau (1938) et Sonarem (1974)].

35

longitudinale sensiblement N-S et E-W respectivement) affectant les deux massifs (nombre de mesure non mentionné) (d’après Boulaouidat, 2015)

36

Figure III.8- Coupes géo-morphologiques montrant le compartimentage en blocs des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema (d’après Boulaouidat, 2015). 37 Figure III.9- Coupes passant par le massif de M’cid Aïcha montrant l’évolution des interprétations de la structure de ce massif. Coupe A d’après L. Joleaud (1912), coupes B et C d’après P. Deleau (1938) et coupe D d’après M. Durand Delga (1955).

39 Figure IV.1- Schémas simplifiés de la classification des roches carbonatées :

-A : Selon R. L. Folk (1959) ; -B : selon R. J. Dunham (1962). (Figures d’après Bougeois, 2015).

42 Figure IV.2- Colonne lithostratigraphique des formations liasiques dessinée à partir des descriptions de P. Deleau (1938) et M. Durand Delga (1955). 45 Figure IV.3- Coupe dans les roches carbonatées liasiques de Kef Sema (d’après

Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015). 47

Figure IV.4- Colonne lithologique des roches carbonatées liasiques de Kef Sema (d’après Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015). 47 Figure IV.5- Aspects macroscopiques des roches carbonatées liasiques de M’cid Aïcha et Kef Sema (d’après Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015). 49 Figure IV.6- Aspects microscopiques des roches carbonatées liasiques de M’cid Aïcha et Kef Sema (d’après Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015). 50 Figure V.1- Principales minéralisations des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema localisées sur un extrait de la carte géologique au 1/50.000 de la feuille de Sidi Dris (d’après Joleaud, 1910).

55 Figure V.2- Morphologie des corps minéralisés ferrifères du massif de M’cid Aïcha

(photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014). 57

Figure V.3- Aspects à l’affleurement des minéralisations ferrifères et de leurs relations avec les roches carbonatées encaissantes du Lias de M’cid Aïcha [photos d’après Boudab et Nemouchi (2014) et Boulaouidat (2015)].

58 Figure V.4- Exemples de relations minerai-encaissant à l’échelle microscopique

(photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014). 59

Figure V.5- Textures des minéralisations des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema

(photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014). 61

Figure V.6- Principaux minéraux observés dans les minéralisations ferrifères des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema (photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015).

63

des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema (photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014 et Boulaouidat, 2015).

64 Figure V.8- Exemples de minéraux de gangue associés aux minéralisations des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema (photos d’après Boudab et Nemouchi, 2014). Photo 1 : Calcite palissadique à texture aciculaire ; Photo 2 : Quartz à texture prismatique.

64 Figure V.9- Succession paragénétique sommaire de la minéralisation de la région

(d’après Boudab et Nemouchi, 2014). 66

Figure V.10- Succession paragénétique sommaire de la minéralisation de M’cid Aïcha

(d’après Boulaouidat, 2015). 66

FigureV.11- Quelques exemples de relations chronologiques entre les différentes

minéralisations des gîtes de la zone occidentale de la chaîne numidique. 68

REMERCIEMENTS DEDICACES

RESUME /ABSTRACT/صخلم LISTE DES FIGURES

TABLE DES MATIERES

CHAPITRE I-GENERALITES ET PROBLEMATIQUE

I.1- Introduction : problématique et objectifs de l’étude 1

I.2- Situation géographique 2

I.3- Réseau hydrographique 4

I.4- Historique des travaux antérieurs 5

CHAPITRE II-CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL

II.1- Introduction 8

II.2- Cadre lithostratigraphique 8

II.2.1- Domaine interne 8

II.2.1.1- Le socle kabyle 9

II.2.1.2- Les séries sédimentaires en couverture du socle kabyle 9 II.2.1.2.1- Les séries sédimentaires paléozoïques 9 II.2.1.2.2- Les séries sédimentaires essentiellement mésozoïques 9 II.2.1.2.3- Les séries sédimentaires cénozoïques de l’Oligo-Miocène Kabyle ou « OMK »

10

II.2.2- Domaine des flyschs crétacés kabyles 12

II.2.2.1- Le flysch maurétanien 12

II.2.2.2- Le flysch massylien 12

II.2.3- Domaine externe 13

II.2.3.1- Les séries telliennes 13

II.2.3.1.1- Les nappes ultra-telliennes 13

II.2.3.1.2- Nappes telliennes sensu-stricto 13

II.2.3.1.3- Nappes péni-telliennes 14

II.2.3.2- Les séries de l’avant-pays allochtone 14

II.2.3.2.1- Les séries Sud sétifiennes 14

II.2.3.2.2- Les séries néritiques constantinoises 14

II.2.3.2.3- Les séries des Sellaoua 16

II.2.4- Les formations numidiennes 16

II.2.5- Les formations Post-nappes 16

II.2.6- Le magmatisme 16

II.2.6.1- Les roches magmatiques liées aux formations triasiques 16

II.2.6.2- Les roches vertes post-jurassiques 17

II.2.6.3- Les roches ultrabasiques 17

II.2.6.4- Les roches granitiques miocènes 17

II.3- Cadre tectonique régional 17

II.3.1- Les phases mésozoïques 19

II.3.1.1- Les évènements triasiques 19

II.3.1.1- Les évènements jurassiques 19

II.3.1.1- Les évènements crétacés 19

II.3.2- Les évènements tectoniques des temps cénozoïques 20

II.3.1- Les évènements éocènes 20

II.3.2- Les évènements du Burdigalien 20

II.3.3- Les évènements du Tortonien 20

II.4 Conclusion 20

CHAPITRE III-CADRE GEOLOGIQUE LOCAL

III.1- Introduction 21

III.2- Description lithostratigraphique 21

III.2.1- Les formations du domaine interne 21

III.2.1.1- Les terrains métamorphiques du socle kabyle 21

III.2.1.1.1- Le complexe gneissique 21

III.2.1.1.2- Le complexe micaschisteux 23

III.2.1.2- Les formations de la Dorsale Kabyle 23

III.2.2- Les formations du domaine des flyschs crétacés kabyles 23

III.2.3- Les formations du domaine externe 24

III.2.3.1- Les formations triasiques 24

III.2.3.1.1- La série gréso-schisteuse « à faciès permien » 25

III.2.3.2- Les formations jurassiques 27

III.2.3.2.1- Le Lias 27

III.2.3.2.2- Absence à l’affleurement des formations du Dogger et du Malm

28

III.2.4- Les formations crétacées Stratigraphie 29

III.2.4.1- Les formations du type « flysch » 29

III.2.4.2- Les formations du type « tellien » 29

III.2.4.2.1- Les formations du Crétacé inférieur 29 III.2.4.2.2- Les formation du Crétacé supérieur (Sénonien) 30

III.2.5- Les formations du Paléocène 30

III.2.6- Les formations de l’Eocène 30

III.2.7- Le Numidien 30

III.2.8- Les formations du Mio-Plio-Quaternaire 31

III.2.9- Les roches magmatiques tertiaires 31

III.3- Cadre tectonique 31

III.3.1- Les structures cassantes 31

III.3.1.1- Le Chevauchement Frontal Kabyle (CFK) 32

III.3.1.2- Les accidents tectoniques majeurs 33

III.3.1.3- Les failles du massif de M’cid Aïcha 34

III.3.2- Les structures plissées 38

III.4- Conclusion 40

CHAPITRE IV-PETROGRAPHIE DE L’ENCAISSANT DES MINERALISATIONS

IV.1- Introduction 41

IV.2- Rappel de nomenclature des roches des roches carbonatées 41 IV.2.1 Nomenclature des roches carbonatées dans la classification de Folk (1959)

41 IV.2.1 Nomenclature des roches carbonatées dans la classification de Dunham (1962)

43 IV.3- Description des roches carbonatées liasiques de M’cid Aïcha 43

IV.3.1 L’ensemble inférieur 43

IV.3.1 L’ensemble moyen 44

IV.4- Quelques aspects pétrographiques des roches carbonatées liasiques de M’cid Aïcha et de Kef Sema

46

IV.5- Conclusion 50

CHAPITRE V- LES MINERALISATIONS

V.1- Introduction 52

V.2- Localisation et description sommaire des affleurements minéralisés 52

V2.1- Les minéralisations ferrifères 52

V.2.2- Les minéralisations polymétalliques (Zn-Pb-Cu-Ba) 54

V.3- Morphologie des corps minéralisés 55

V.4- Relation minerai- encaissant 56

V.5- Pétrographie et minéralogie des minéralisations 59

V.5.1- Textures des minéralisations 59

V.5.2- Minéralogie des minéralisations 60

V.5.2.1- Les oxydes et hydroxydes de fer 60

V.5.2.2- Les sulfures 62

V.5.2.3- Les sulfates 62

V.5.2.4- Les carbonates 64

V.5.2.5- Les minéraux de gangues 65

V.5.3- Paragenèses minérale et succession paragénétique 65

V.6- Conclusion 70

CONCLUSION GENERALE ⁷¹

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ⁷²

1

CHAPITRE I GNERALITES ET PROBLEMATIQUE

I.1- Introduction : problématique et objectifs de l’étude

Le massif de M’cid Aïcha, situé à la frontière entre les willayas de Mila et de Jijel, est administrativement rattaché à la commune de Hamala (Mila). Il recèle des minéralisations polymétalliques à Zn, Pb, Fe, Ba ayant fait l’objet d’exploitation pendant la période coloniale.

Il fait partie d’un ensemble de massifs ayant également fait l’objet d’exploitation à l’image des massifs de Sidi Marouf et de Tissimiran (Kef Boulahmam) qui ont fourni des quantités considérables de minerai de fer aussi bien pendant la période coloniale que post-coloniale particulièrement pour le gite de Sidi Marouf. D’autres secteurs ont également montré la présence de minéralisations cuprifères comme le Kef Dardja et le secteur de Boudjoudoun qui ont attitré l’intérêt des compagnies minières pour avoir développé des travaux miniers (tranchées ; galeries, puits…) aussi bien pendant la période coloniale qu’après l’indépendance du pays. La majorité de ces minéralisations est encaissée dans des roches carbonatées liasiques se trouvant dans un contexte géologique régional clé pour la compréhension des événements qui ont édifié cette portion de la chaîne alpine d’Algérie du Nord ou chaîne des Maghrébides.

Cet intérêt double, économique et scientifique, a fait que de nombreux travaux scientifiques universitaires se sont intéressés aux aspects géologiques de cette région. Les travaux scientifiques qui se sont intéressés aux aspects gîtologiques sont par contre très rares.

De l’ensemble de ces travaux il ressort que cette région de l’Ouest de la chaîne numidique recèle certes des potentialités en ressources minérales dont les expressions en surface dans l’état actuelle de nos connaissances scientifiques sont, à l’exception du gîte de Sidi Marouf, modestes.

L’absence de données de sub-surface notamment de géophysique et de forage relativement profond ne permet pas de se prononcer sur les éventuels prolongements en profondeur de ces minéralisations. Dans tous les cas, l’édifice structural sous forme de nappes de charriage et de sous charriages ayant induit des raccourcissements et des superpositions est plutôt favorable pour le prolongement en profondeur des structures géologiques susceptibles d’encaisser ce type de minéralisations. Des études plus poussées sont nécessaires pour déchiffrer ces aspects et apporter davantage de données géochimiques permettant une meilleure caractérisation des conditions géochimiques dans lesquelles se sont mises en place ces minéralisations.

C’est dans cette optique que s’est initialement inscrite la problématique traitée dans le présent mémoire à savoir contribuer à mieux caractériser les minéralisations du massif de M’cid Aïcha et les intégrer dans leur cadre géologique local et régional pour en déduire les modalités de leur genèse.

Les contextes géologiques régional et local ont certes été approchés par plusieurs anciens

travaux d’universitaires avant et après l’indépendance qui ont permis de définir les grandes

lignes de ces contextes. Ce n’est pas le cas pour la caractérisation pétrographique de l’encaissant

carbonaté liasique des minéralisations et des environnements de dépôt de ces roches

carbonatées. La gîtologie de ces minéralisations n’a également été approchée que par de très

rares travaux universitaires. C’est pour combler, même partiellement ce manque, que nous

avons projeté d’étudier les minéralisations polymétalliques du massif de M’cid Aïcha et de leur

encaissant carbonaté liasique en réalisant des travaux sur terrains (cartographie, coupes

géologiques, échantillonnage systématique…) et au laboratoire (confection de lames minces et

2

section polies, étude microscopique…). Malheureusement les circonstances sanitaires, qui ont surgi dès le début de la réalisation de ce mémoire, ont empêché la concrétisation des travaux de terrain et de laboratoire et sur injonction des instances administratives et scientifiques de l’établissement la démarche initialement fixée pour atteindre les objectifs tracés a été revue. A cet effet, l’étude des minéralisations polymétalliques des massifs de M’cid Aïcha auxquelles ont été ajoutées celles de Kef Sema s’est principalement basée sur les données disponibles dans les documents bibliographiques notamment les thèses et mémoires universitaires dont les références sont citées dans les différents chapitres du mémoire et récapitulées dans la rubrique

« références bibliographiques ».

Ce mémoire comporte cinq chapitres, une conclusion générale et des références bibliographiques plus ou moins étoffées.

Dans le premier chapitre la problématique du thème traité ainsi que les circonstances dans lesquelles a été réalisée cette étude sont clairement définies, ensuite le cadre géographique du massif du M’cid Aïcha et sa situation en Petite Kabylie sont précisées, puis nous avons traité le réseau hydrographique de la région où se trouve le massif en question et nous avons terminé par l’historique de la mine de M’cid Aïcha et des travaux antérieurs qui ont été réalisés.

Le deuxième chapitre décrit la géologie régionale de la Petite Kabylie qui permet au lecteur non familier avec la géologie de cette région de se forger une idée sur les grands traits géologiques de la Petite Kabylie. Ainsi les principales formations géologiques avec leurs caractéristiques pétrographiques et lithostratigraphiques sont récapitulées et les différents événements tectoniques qui ont affecté cette portion de la chaîne Alpine d’Algérie du Nord sont également mentionnés.

Le troisième chapitre présente une description plus ou moins détaillée de la géologie du massif de M’cid Aïcha. La colonne lithostratigraphique est les différentes formations géologiques qui affleurent dans ce massif sont passées en revue. Le cadre structural explicitant la structure du massif est également examiné à la lumière des différentes interprétations structurales émises par les différents auteurs.

Le quatrième chapitre traite de la pétrographie des roches carbonatées liasiques et constituant l’encaissant principal des minéralisations polymétalliques des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema.

Le cinquième chapitre présente les différentes minéralisations des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema sous forme d’analyses pétrographiques macroscopiques et microscopiques qui ont permis d’obtenir les différentes paragenèses minérales ainsi que les successions paragénétiques de ces minéralisations qui ont d’ailleurs été discutées selon une approche critique.

Une conclusion générale récapitulant le contenu du mémoire et une liste de références bibliographiques terminent le présent mémoire.

I.2- Situation géographique

Culminant à 1462 m et occupant une surface d’environ 11 km ² , le massif de M’cid Aïcha se

dresse à la frontière de la commune de Hamala (Wilaya de Mila) et Ghebala (Wilaya de Jijel).

3

Figure I.1- Situation géographique et géologique du massif de M’cid Aïcha : A- Orogène alpin bético-maghrébin (Durand Delga et fontboté, 1980) ; B-

Situation géographique de la région de Hamala ; C- Situation géographique du massif de M’cid Aïcha (Google Earth, 2020).

4

Il est situé dans Nord-Est Algérien, à environ 18 km au NE du chef-lieu de Mila, à 87 km au SE de la ville de Jijel et 78 km au NW de Constantine. L’accès peut se faire via la route nationale RN n°27 qui passe par l’extrémité occidentale du massif (Fig. I.1-B).

Le massif de M’cid Aïcha s’étend d’Est en Ouest sur une distance moyenne de 6 km, entre les latitudes 36°34’68’et 36°36’78’’ Nord et les longitudes 6°18’59’’ et 6°22’76’’ Est (Fig. I.1-C).

Il apparait sous forme d’un relief carbonaté avec une ligne de crête très marquée dans le paysage orographique de la région. C’est le massif qui a les altitudes les plus élevées comparativement aux massifs carbonatés qui l’entourent, à savoir le massif de Sidi Marouf à 11 km plus à l’Est et le Kef Boulahmam à une dizaine de kilomètres plus au Nord, avec des altitudes de 1200 m et 1000 m respectivement. Vers l’extrémité Est de M’cid Aicha, affleure le petit massif de Kef Sema duquel il est séparé par une dépression et qui est considéré comme son prolongement oriental.

La zone initialement objet de cette étude, se trouve sur le flanc Sud du massif de M’cid Aicha où affleurent principalement des minéralisations polymétalliques à Zn, Pb, Fe, Ba. Elle appartient au domaine tellien externe de la chaine des Maghrébides de l’Algérie Nord orientale (Petite Kabylie) (Fig.I.1-A). Au fait, le M’cid Aicha est l’un des massifs sédimentaires, d’âge Jurassique, qui marquent la région de la Petite Kabylie. Il constitue, avec les massifs de Moul- ed-Demamène, Sidi Marouf, Kef Dardja, Sidi Mansour et bien d’autres de dimensions plus faibles, un ensemble de chainons tous minéralisés et qui pourraient constituer le prolongement oriental des gites de type Babors (Glaçon, 1967).

I.3- Réseau hydrographique

Le réseau hydrographique de la région est essentiellement dominé par Oued El Kebir qui est l’Oued principal de la région. De direction Nord-Sud, il constitue le prolongement naturel d’Oued Rummel qui traverse la ville de Constantine. Le point de jonction se fait au niveau du nœud représenté par l’intersection des oueds suivants : O. El Kebir, O. Rhumel s’écoulant du Nord vers le Sud, O. Dib s’écoulant de l’Est vers l’Ouest au Sud du massif de M’cid Aïcha et O. Enedja s’écoulant de l’Ouest vers l’Est. Vers le Nord, oued El Kebir traverse la région de Sidi Marouf puis passe par la région d’El Milia, pour se jeter dans la mer méditerranée au niveau d’El Djenah.

L’Oued El Kebir est alimenté par plusieurs affluents de direction générale Est Ouest. Les deux

principaux affluents de la région sont Oued Dib qui se trouve au Sud du massif de M’cid Aicha

et Oued Daouri au Nord. Ces cours d’eau s’écoulent d’Est en Ouest pour rejoindre l’Oued El

Kebir. D’autre part, la région est connue par la fameuse source hydrothermale de Béni Haroun

qui jaillit des carbonates jurassiques de l’écaille du Hammam (Fig.I.2).

5

Figure I.2- Carte du réseau hydrographique de la région de M’cid Aïcha (extrait de https://earthexplorer.usgs.gov/ modifiée)

I.4- Historique des travaux antérieurs

Sur la base de l’ensemble des documents consultés nous avons relevé que parmi les premières études géologiques qui ont traité le massif de M’cid Aïcha et ses environs celle de E.

Ficheur (1896) mentionnée dans L. Joleaud (1912). Ce dernier a en effet signalé que c’est E.

Ficheur (1896) qui a donné la première étude du M’cid Aïcha et du Kef Sema dans laquelle il a signalé la présence du Lias dans les massifs de M’cid Aïcha, Sidi Marouf et du petit chainon de Kalaat et Touma qui constitue l’extrémité occidentale du M’cid Aïcha. Dans cette étude, E.

Ficheur a également attribué un âge Néocomien aux grès rouges et schistes du M’cid Aïcha et de son prolongement oriental le Kef Sema.

Ces formations gréseuses rougeâtres ont également été attribuées au Crétacé par L. Joleaud

(1910). Dans sa thèse (Joleaud, 1912), ce même auteur a, deux années après, attribué à ces grès

rougeâtres un âge Jurassique. Il a aussi considéré sur le plan structural que les formations

carbonatées liasiques des massifs de cette région (Kef Dardja, Sidi Marouf, M’cid Aicha, Kef

Sema, Sidi Dris…) représenteraient des « klippes » flottant sur un substratum crétacé. Ces

klippes constitueraient la charnière anticlinale d’une nappe de charriage venue du Nord et

qu’elles n’occupent généralement que des surfaces très réduites. L’une de ces klippes est

représentée par le massif de M’cid Aicha qui atteint une dizaine de kilomètres de longueur et

possède le pic le plus élevé (1462 m) de la chaîne numidique. Sa structure est représentée par

un « faux synclinal » très asymétrique.

6

Les conclusions sur la structure de la chaîne numidique et de la région de Constantine contenues dans la thèse de L. Joleaud (1912) ont servi de point de départ à une longue controverse sur l’existence des nappes de charriage en Afrique du Nord. Ainsi, M. Dalloni (1920) qualifie ces conclusions de « hardies » et considère que l’existence des nappes de charriage dans la chaîne numidique s’est basée sur « des erreurs d’attribution stratigraphique » commises par L. Joleaud.

L’une de ces erreurs est l’attribution aux grès rouges de M’cid Aicha et de Kef Sema un âge Crétacé (1910) puis un âge jurassique (1912) auxquels M. Dalloni (1920) a donné un âge Permien. Ces erreurs ont induit des interprétations erronées de la structure de ces massifs liasiques. Ainsi, contrairement à L Joleaud (1912) qui considère que la structure du massif de M’cid Aicha est représentée par un « faux synclinal » et celle de Kef Sema par plusieurs

« brachyanticlinaux », M. Dalloni (1920) considère que « le pli de M’cid Aicha-Kef Sema est un synclinal parfaitement normal et typique » et que « la nappe de charriage du M’cid Aicha- Kef Sema n’existe pas ».

En 1938, P. Deleau réalisait une carte géologique au 25 000 ^e des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema dans laquelle il a apporté de profondes modifications par rapport à celles réalisées par son prédécesseur L Joleaud (1910 et 1912). En effet, sur la base de leur position stratigraphique « immédiatement sous le Trias et toujours sous la dolomie liasique » P. Deleau (1938) attribue un âge Permien à ces grès et schistes rouges comme l’a fait M. Dalloni (1920).

L’absence à l’affleurement des formations du Dogger et du Malm a conduit P. Deleau (1938) à admettre l’existence d’un haut-fond au Crétacé inférieur et que l’Aptien à Orbitolines s’est déposé en transgression directement sur le Lias. Pour ce même auteur, « l’Eocène inférieur ou Suessonien est nettement discordant sur les sédiments schisteux du Sénonien ».

Sur le plan structural, P Deleau (1938) donne une description détaillée de la structure des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sem. En effet, les dix coupes sériées qu’il a réalisées montre une structure très complexe représentée par un pli synclinal pincé encadré par deux plis anticlinaux faillés. Cet auteur a également cartographié l’accident tectonique qui délimite du côté Sud la structure des massifs de M’cid Aïcha et de Kef Sema.

En 1955, M. Durand Delga décrit les aspects lithostratigraphiques et tectoniques de l’ensemble des massifs de la chaîne numidique occidentale dont fait partie le massif de M’cid Aïcha. Sur le plan lithostratigraphique il note la « parfaite concordance » des formations schisto-gréseuses dont les « couches montrent un passage graduel » avec les dolomies liasiques. Cette observation l’a amené à « considérer que la sédimentation n’a pas subi d’arrêt entre Trias et Lias » et de ce fait il a considéré que les grès « à faciès permien » seraient du Keuper (Trias supérieur). Ces faciès détritiques, crétacés puis jurassiques pour L Joleaud (1910, 1912), permiens pour M.

Dalloni (1920) et P. Deleau (1938) seraient donc pour M. Durand Delga (1955) d’âge triasique et seraient postérieurs aux faciès gypsifères.

Sur le plan structural, il admet comme l’a fait P. Deleau (1938) la structure plissée complexe

du massif de M’cid-Aïcha et de son prolongement oriental le Kef Sema ainsi que l’existence

d’un contact tectonique délimitant le bord sud de ces deux massifs liasiques. Il a également

identifié sur le versant nord des deux massifs une longue lame de Trias évaporitique injectée

dans les marnes schisteuses du Crétacé.

7

Sur le plan minier, il y a lieu de signaler que le gîte de M’cid Aïcha a fait l’objet d’une exploitation pendant la période allant de 1910 à 1914. En effet, la Société anonyme des mines et fonderies de zinc de la Vieille-Montagne en a obtenu, en date du 16 septembre 1904, la concession d’une superficie de 625 hectares pour en extraire les minerais de plomb et de métaux connexes. Cette société en a extrait pendant cette période 3374 tonnes de minerais se présentant sous forme de poches de calamine à 40/55 % de zinc après calcination (Pawlowski, 1919 in Brion et Moreau, ?).

Ce sont là les principaux travaux géologiques réalisés pendant la période coloniale et qui ont permis de préciser les aspects lithostratigraphiques et tectoniques du massif de M’cid-Aïcha.

Les travaux de la période post-coloniale sont rares. En 1975 l’ingénieur géologue C. Popescu de la SONAREM (Société Nationale de Recherche et d’Exploitation Minières), décrit brièvement les aspects pétrographiques des minerais du massif de M’cid Aicha et ne fournit que quelques données préliminaires relatives à la gitologie. Il décrit principalement les minéralisations ferrières et précise les zones d’affleurements, les morphologies des corps minéralisés et leurs relations avec la tectonique de la région

Dans ce même rapport, les études géophysiques et d’estimation de réserves n’ont pas été entrepris sur ce massif, contrairement aux autres massifs étudiés tels que le gisement de Fer de Sidi Marouf et de Kef Boulehmam (Tissimiran) qui ont été exploité pour leur potentiel en Fer.

Ce rapport est l’une des rares études gîtologiques sur le M’cid Aïcha. Il est à signaler que le massif de M’cid Aïcha n’a pas fait l’objet de travaux d’exploration comme l’ont été les autres massifs.

Les études récentes sur le massif de M’cid-Aïcha correspondent à quelques travaux

universitaires faits dans le cadre de mémoires de Master et Magister. A ce titre, il y a le mémoire

de master de Boudab et Nemouchi (2014) et le mémoire de magister de Boulaouidat (2015) qui

ont décrit sommairement les aspects pétrographiques et minéralogiques des minéralisations et

de leur encaissant jurassique.

8

CHAPITRE II CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL

II.1- Introduction

La Petite Kabylie est la portion Nord-Est algérienne de la chaine des Maghrébides (Fig.II.1). Elle comporte plusieurs ensembles structuraux superposés et séparés par des accidents tectoniques. Le plus

« important » d’entre eux est le contact frontal majeur, séparant les unités métamorphiques du socle kabyle de celles des zones externes des Maghrébides. En Algérie, cette chaîne a souvent été subdivisée en trois principaux domaines structuraux constitués par des formations géologiques qui se sont déposées dans globalement trois domaines paléogéographiques. Ainsi, il est classiquement distingué du Nord vers le Sud (Fig.II.1) :

* un domaine interne constitué par les terrains métamorphiques du socle kabyle et de leurs couvertures sédimentaires paléozoïque et méso-cénozoïque ;

* un domaine intermédiaire ou domaine des flyschs ;

* un domaine externe formé par les séries telliennes auquel sont parfois intégrées les formations de l’avant-pays allochtone qui font la transition vers le Sud avec le domaine atlasique autochtone.

La structure actuelle des Maghrébides est résultat d’une histoire géologique polyphasée complexe.

Cette histoire a été particulièrement marquée par un ensemble d’événements tectoniques parmi lesquels on peut citer les suivants :

- Une distension mésozoïque ponctuée localement par des événements compressifs ayant généré des plis et des discordances.

- Le charriage pendant les temps cénozoïques du socle kabyle vers le Sud sur les formations des flyschs et les formations telliennes.

- La mise en place au Cénozoïque des nappes telliennes.

- La mise en place au Cénozoïque de la nappe numidienne.

- L’extrusion des formations triasiques gypsifères et des intrusions magmatiques principalement pendant les temps cénozoïques.

L’ensemble de ces évènements tectoniques et magmatiques et la nature lithologique des formations géologiques auraient joué un rôle important durant le processus de genèse des minéralisations de cette région de Petite Kabylie.

II.2- Cadre lithostratigraphique II.2.1- Domaine interne

Le domaine interne est représenté par le socle ancien métamorphique d’âge principalement

précambrien et de ses couvertures sédimentaires représentées par les séries paléozoïques, les

formations essentiellement mésozoïques de la dorsale kabyle ou « la chaîne calcaire » par les

formations transgressives cénozoïques de l’Oligo-Miocène Kabyle ou « OMK » (Durand Delga,

1955 ; Raoult, 1975 ; Bouillin, 1977 ; Vila, 1980 ; Djellit, 1986).

9 II.2.1.1- Le socle kabyle

Le socle de la Petite Kabylie est connu pour être l’un des fragments issus de la dislocation de la « terrane » AlKAPECA (Alboran, Kabyle, Peloritain, Calabre) (Durand Delga et Fontboté, 1980 ; Bouillin 1986). Au Nord de l’Algérie, les terrains du socle métamorphique affleurent en Petite Kabylie, en Grande Kabylie et dans les massifs de Chenoua, d’Alger et de Cap Ténès.

Cependant, les affleurements les plus étendus sont ceux situés en Petite et Grande Kabylie (Fig.II.1).

En Petite Kabylie les terrains du socle comportent deux complexes superposés : un complexe inférieur principalement gneissique et un complexe supérieur essentiellement phylladique (Durand Delga, 1955 ; Bouillin et Kornsprobst, 1974 ; Bouillin, 1977, Djellit, 1987) :

- Le complexe inférieur est essentiellement constitué par des gneiss fins parfois oeillés polymétamorphiques, ayant atteint les conditions du faciès granulite. Il comporte des intercalations des cipolins blancs à minéraux silicatés, des leptynites et des amphibolites feldspathiques

- Le complexe supérieur constitué principalement par une épaisse assise de micaschistes sans biotite peu métamorphisée (schistes à séricite ou phyllades) surmontée par une assise peu épaisse de micaschistes à biotite et moscovite.

Les terrains du socle métamorphique les plus proches du massif de M’cid Aïcha se trouvent au Moul-ed-Demamene à 15 km au Nord du massif recelant les minéralisations étudiées dans le présent mémoire.

II.2.1.2- Les séries sédimentaires en couverture du socle kabyle

On peut distinguer plusieurs types de séries sédimentaires en couverture du socle kabyle.

II.2.1.2.1- Les séries sédimentaires paléozoïques

Ce type de série a été décrit par M. Durand Delga (1955) dans la région de Beni Afer qui se trouve à 7 km au SE de Texenna et à plus de 40 km à l’Ouest du massif de M’cid Aïcha. Il s’agit schistes à galets roulés, de grès, de calcaire schisteux, de calcaire à tentaculites et de psammites violacés à Graptolites. Un âge silurien a été attribué à ces formations ce qui a permis à cet auteur de considérer l’âge du métamorphisme des terrains du socle kabyle comme anté- silurien voir précambrien (Durand Delga, 1955).

II.2.1.2.2- Les séries sédimentaires essentiellement mésozoïques

Ce type de série est représenté par ce qui est communément appelé « dorsale kabyle » ou

« chaine calcaire » (Durand Delga, 1969). Cette entité marque la partie méridionale du socle kabyle. Ses affleurements en Petite Kabylie, étroits et discontinus, se rencontrent dans le Dj.

Sidi Dris à un peu plus d’une dizaine de kilomètres à l’Est de Massif M’cid Aïcha, objet de notre étude et se suivent jusqu’au massif de Zitemba au Sud de Annaba sur 90 Km (Fig.II.1).

Les séries sédimentaires de la dorsale kabyle sont des séries hétéropiques d’âge allant du

Permo-Trias au Lutétien supérieur. Les lithologies qui constituent les différents reliefs de la

dorsale kabyle sont pour la majorité des carbonates liasiques et éocènes (Raoult, 1974 ; Vila,

10

1980). Selon la nature des séries lithostratigraphiques, elle a été subdivisée en dorsales interne, médiane et externe (Raoult, 1974).

- Dorsale interne : en Petite Kabylie, elle est représentée par la série du Kef Sebargoud qui montre, sur un soubassement paléozoïque, une série à dominance carbonatée pratiquement complète d’âge Permo-Triasique à Néocomien. Cette dernière est surmontée en discordance par des calcaires néritiques riches en microfaunes benthiques (algues et foraminifères) de l’Eocène inférieur et moyen (Yprésien à Lutétien terminal).

- Dorsale médiane : en Petite Kabylie, elle est représentée par la série du Bou Aded qui comporte des terrains du Permo-Trias, du Lias, du Crétacé inférieur et est surtout caractérisée par la permanence des dépôts marno-calcaires à microfaune pélagique (Globotruncana, Globorotalia) du Crétacé supérieur (Turonien inférieur) jusqu’au Lutétien inférieur, avec une lacune stratigraphique au Crétacé moyen (Cénomanien). Cependant, la caractéristique essentielle de cette unité réside en son aspect condensé.

- Dorsale externe : en Petite Kabylie, elle est représentée par les séries de Rhedir, de Mera, de Tengout. A Tengout, la série est caractérisée par un crétacé supérieur et un Eocène détritique et lacuneux. Elle comporte des calcaires silicifiés, surmontés en discordance par des conglomérats du Campanien. Ces derniers, montrent une intense érosion sénonienne. Cette série repose en contact anormal sur les flyschs.

II.2.1.2.3- Les séries sédimentaires cénozoïques de l’Oligo-Miocène Kabyle ou « OMK » Ce sont des formations détritiques transgressives sur le socle kabyle. Selon J. P. Bouillin (1977), ces formations renferment trois niveaux :

- Un niveau basal constitué par des conglomérats hétérogènes renfermant notamment des galets du socle d’une épaisseur pouvant aller jusqu’à 50 mètres.

- Un niveau médian constitué de grès lithiques micacés à débris de socle associés à pélites micacées d’une épaisseur dépassant les 350 mètres.

- Un niveau supérieur comportant des pélites et des silices à radiolaires et diatomées ; l’ensemble composant une assise dite à « silexites ». Son épaisseur peut aller jusqu’à 50 mètres.

L’ensemble supérieur peut être localement surmonté ou parfois carrément remplacé par une

molasse olistostromique à matériel allogène de taille variable représenté par des lambeaux ou

olistolites de formations de flyschs massylien, maurétanien et/ou numidien dont la mise en place

se serait faite à la limite entre l’Oligocène et le début de Burdigalien (Bouillin, 1977).

11

Figure II.1- Le massif de M’cid Aïcha dans son cadre géologique régional. A- Carte géologique de la chaîne des Maghrébide (Vila, 1980). B- Extrait de la carte structurale au 1/500 000 de la chaine alpine d’Algérie orientale et des confins algéro-tunisiens (Vila, 1980) montrant le massif de M’cid

Aïcha dans le cadre géologique de Petite Kabylie.

Légende : 1 : Quaternaire. 2 : Pliocène marin. 3 : Mio- Pliocène continental. 4 : Burdigalien supérieur - Langhien de la marge littorale. 5 : Roches magmatiques du Miocène. 6 : Grès numidiens.

7 : Formations telliennes. 8 : Oligo-Miocène kabyle. 9 : Flysch maurétanien. 10 : Flysch massylien.

11 : Chaine calcaire du Paléozoïque à Lutétien. 12 : Formations triasiques. 13 : Socle Kabyle

12 II.2.2- Domaine des flyschs crétacés kabyles

Sur la base de leur faciès on distingue classiquement deux types de flyschs crétacés kabyles : le flysch maurétanien (Gélard, 1969) et le flysch massylien (Raoult, 1969, 1972).

II.2.2.1- Le flysch maurétanien

Ce terme a été proposé en 1969 par J.-P. Gélard, il regroupe essentiellement deux formations : la première du Crétacé inferieur représentée par le flysch de Guerrouch » (Durand Delga et Lambert, 1955) ; la deuxième du Crétacé supérieur et Eocène représentée par le flysch de

« Penthièvre » (actuellement Aïn Berda au Sud de Annaba) (Neumann et Vila, 1967).

La série type du flysch maurétanien est composée de bas en haut par :

- Quelques mètres de radiolarites rouges, reconnues dans le massif de Chellata (Gélard, 1969) et au SW de Skikda (Raoult, 1969) surmontées par des calcaires sublithographiques datés du Berriasien ;

- un puissant ensemble argilo-gréseux (100 à 400 m) constitué de niveaux gréseux à patine jaunâtre à intercalations argileuses du Crétacé inférieur. C’est le flysch à faciès « Guerrouch » qui constitue l’essentiel de la nappe maurétanienne. Il recèle par endroit quelques rares niveaux de quartzites et des grès micacés ;

- puis des niveaux (10 à 20 m) du Vraconien-Cénomanien composé de calcaires et de marnes, suivis par des calcaires microconglomératiques en dalles à bandes silicifiées blanches du Cénomanien. A ces niveaux sont parfois associées des phtanites ;

– enfin au sommet des conglomérats et microbrèches calcaires remaniant essentiellement des clastes du socle kabyle caractérisent la période allant du Sénonien au Lutétien.

Les plus proches affleurements de flysch maurétanien sont situés au Nord du massif de Sidi Dris et au Moul-ed-Demamene à environ 8 km respectivement au NE et au N du massif de M’cid Aïcha (Fig.II.1).

II.2.2.2- Le flysch massylien

Ce terme a été proposé en 1969 par J.-F. Raoult pour caractériser une série stratigraphique comportant trois termes : un flysch schisto-quartzitique « albo-aptien », des phtanites cénomano-turoniens et un « flysch à microbrèches » sénonien.

La série type du flysch massylien montre de bas en haut :

- une alternance pélito-quartzitique d’une puissance de 100 à 300 m d’âge Albo-aptien ; - un ensemble du Cénomano-Turonien (10 à 30 m) essentiellement à conglomérats et microconglomérats contenant parfois des phtanites ;

- un ensemble marno-microbréchique (100 à 200 m) d’âge Sénonien ;

- localement la série peut se terminer par de minces niveaux de calcaires finement gréseux du

Paléocène-Eocène (Vila, 1980).

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Les plus proches affleurements du flysch massylien se trouvent à moins de huit (08) kilomètres au Nord du massif de M’cid Aïcha où il forme une étroite bande orientée sensiblement Est- Ouest.

II.2.3- Domaine externe

Le domaine externe est principalement constitué par les séries telliennes auquel sont souvent intégrées les séries de l’avant-pays allochtone et les séries de l’avant-pays autochtone.

II.2.3.1- Les séries telliennes

Les séries telliennes sont principalement composées de marnes et accessoirement de calcaires d’âge allant du Trias au Néogène qui se sont déposées sur la paléomarge africaine (Fig.II.2).

Actuellement, elles constituent des nappes allochotones charriées sur une centaine de kilomètres vers le Sud (Vila, 1980). Les séries telliennes affleurent d’Ouest en Est depuis la région d’Oran jusqu’en Tunisie et du Nord au Sud depuis le littoral jusqu’à la limite de l’Atlas saharien qu’elles chevauchent.

Sur la base de leur composition litho-stratigraphique et de la superposition des nappes qui les contiennent, J. M. Vila (1980) a subdivisé les séries telliennes en : séries ultra-telliennes, séries telliennes sens strict (s. st) et séries péni-telliennes.

II.2.3.1.1- Les séries ultra-telliennes

Selon J. M. Vila (198), les séries ultra-telliennes apparaissent à l’Est de Djebel Bou Sba et se développent au Sud de Sidi Dris à l’Est de M’cid Aïcha et en Kroumirie (Tunisie). Elles comportent du Crétacé inferieur marneux et micritique clair à ammonite puis un Sénonien épais analogue riche en microfaune. L’Eocène est composé de trois termes : marnes sombres à boules jaunes en continuité de celles du Dano-Paléocène, calcaire à silex noir de l’Yprésien-Lutétien et se termine par des marnes sombres du Lutétien supérieur (Vila, 1980). Ce type de série présente un caractère proche de celui du flysch massylien (Vila, 1971).

II.2.3.1.2- Les séries telliennes sensu-stricto

En Algérie nord orientale, les séries des unités telliennes sensu-stricto affleurent essentiellement dans les Bibans et dans les chainons côtiers des Babors, Du Nord au Sud sont empilées cinq grands groupes en fonction des faciès crétacé supérieur, la superposition observée et aussi de l’étude des minéraux argileux (Vila, 1980), sont :

- Les séries de type Djemila.

- Les séries bibaniques et les séries de type Béni Abdallah.

- Les séries de type Dra el Arba-Erraguène.

- Les séries de type Gouraya-Arbalou-Brek.

- Les séries de type Barbacha.

Selon J.M. Vila (1980), les séries telliennes sensu-stricto est comportent de bas en haut : un faciès de plateforme carbonatée du Lias inferieur-moyen puis des calcaires à silex du Lias supérieur ; des formations siliceuses à faible épaisseur du Dogger, ainsi que des calcaires contenant soit des radiolarites argileux ou d’intercalations carbonatés de plate-forme au Malm.

Le Néocomien-Barrémien est marno-pélitique à Ammonite, il est suivi par d’Aptien-Albien