-Genetic studies of the iron mineralization of Nador (north-eastern Morocco)
Etudes génétiques de la minéralisation en fer de Nador (Maroc nord oriental)
Résumé
Abstract
The Nador arose during the alpine tectogenesis. The biggest iron mineralizations of Marrocco are situated there; there are gentically linked to a granodioritic intrusion; originating from the mantle, its type being calcoalcaline in the magnetite series, this intrusion is characteristic of the volcanic belts, and potentially rich in valuable metal deposits.
The formation temperature and pressure have been estimated respectively between 700°C and 750°C, and between 0,8 and 2,7 kb. The contact metamorphism has converted pelitic sandstone into hornfels, and limestone rocks into marbles, the 600 bars "thermal peaks" of which having been estimated at 580°C, and at more than 520°C, respectively.
The presence of metasomatic minerals in the granodiorites, the pelitic sandstones and the marbles implies exchanges of constituents with a metasomatic fluid, by percolation and at constant volume, finally and respectively generating endoskarns, skarnoïds and true skarns. But all these matter transfer processes are characterized by a major iron intake, under the form of sesquioxide: the metasomatosis may be as oxidizing.
Three stages may be considered in the metasomatism process: the first one takes place in the absence of water, at 550°C max, under a pressure of 600 bars, and generates garnets (Ad6o) and climopyroxenes (salite); the second stage is hydrothermal; the maximum temperature is about 450°C, and hydrous minerals are formed, such as amphiboles, micas, épidotes, scapolites and chlorites; the third stage, finally, generates especially calcite and quartz at 250°C maximum.
The metasomatic transformations observed in Nador have been controlled mostly by temperature, oxygen fugacity, and chemical potentials of CaO, FeO and K20.
The metasomatic fluid probably originated from the magma; its composition underwent deep modifications by blending first with a connate fluid, then, later, with a meteoric one, at about 250°C. The fluid was very concentrated (63% eq. NaCl) in soluble chlorides, principally NaCl, KCl and CaC12 and also, but in smaller amounts, FeCl2 and MgCl2. '
The accompanying variations of the fluid characteristics may be very different. From the primary till the hydrothermal stage, the sulfur fugacity and the ratio respectively decreased from 10-4 till10-12, and from 4,5-6,3 till 1-1,16. The variations of f02 and XC02 were rather irregular, but globally decreased from 10-23 till 10-32 and from 0,1 till less than 0,5 respectively. The XMg and the ratios, however, increased, from 0,11 till 0,26 and from 0,001-0,005 till 0,008-0,05.
The iron-bearing mineralization in Nador has a skarn-type metasomatic origin, genetically linked with the silicated metasomatosis, which itself depended on the gradual evolution of the granodioritic magma.
Résumé
Le massif de Nador a pris naissance au cours de la téctogénèse alpine. Il est le siège de la minéralisation en fer la plus importante du Maroc. Cette minéralisation est génétiquement liée à une intrusion granodioritique.
Cette dernière est d'origine mantélique, calco-alcaline de la série à magnétite et caractéristique des arcs volcaniques, et métallogéniquement fertile. La température et la pression de mise en place sont réspectivement situées entre 700°C et 750°C et entre 0,8Kb et 2,7Kb.
Le métamorphisme de contact a transformé les gréso-pélites en cornéennes à Bt et les calcaires en marbres, dont les pics thermiques à 600 bar (pression de charge) sont évalués respectivement à 580°C et à une température supérieur à 520°C.
La présence de minéraux métasomatiques dans les granodiorites, les gréso-pélites et les marbres évoque des échanges de matières entre un fluide métasomatique et ces dernières formations. Ces échanges ont eu lieu par percolation et à volume constant et ont donné naissance respectivement aux endoskarns, aux skarnoïdes et aux skarns. Durant tous les échanges de matières, il y a eu un apport important et systématique de Fe2O3 indépendamment des substrats et les paragénèses présentent aux départs. Dès lors, la métasomatose est considérée de type oxydé.
Trois stades ont été mis en évidence au cours de la métasomatose. Un stade anhydre qui se caractérise par des grenats (Ad60) et clinopyroxènes (salite) et par une température maximale de 550°C à 600 bar ; le second stade hydrothermal est composé de minéraux hydratés (amphiboles, micas, épidotes, scapolites et chlorites) et dont la température maximale a été estimé à 450°C ; enfin, un stade carbonato-siliceux de température maximale de 250 °C. Il est composé essentiellement de calcite et de quartz.
Les transformations métasomatiques observées à Nador ont été régies principalement par la température, la fO2 et les potentiels chimiques de CaO, de FeO, et de K2O.
Le fluide métasomatique était probablement d'origine magmatique; sa composition a été profondément modifiée à la suite du mélange avec un fluide conné et il a été dilué plus tard par un fluide météorique vers 250°C. Ce fluide métasomatique était riche en sels (63% eq. NaCl) et composé essentiellement des NaCl, KCl, et de CaCl2 et aussi, mais en quantité moindre des FeCl2 et MgCl2.
L'évolution de certains paramètres dans le fluide est variable. Ainsi, entre les stades primaire et hydrothermal la fS2 et les rapports en ont respectivement diminué de 10-4 à 10-12 et de l'intervalle 4,46 - 6,3 à 1 - 1,16 ; les valeurs de fO2 et de XCO2 ont eu une évolution plutôt irrégulières , mais ont globalement diminués de 10-22,7 à 10-32 et de 0,1 à une valeur inférieur à 0,05, respectivement ; par contre la XMg et le rapport ont respectivement augmenté de 0,11 - 0,12 à 0,26 - 0,27 et de 0,001 - 0,005 à 0,008 - 0,05.
La minéralisation ferrifère à Nador est d'origine métasomatique de type skarn, génétiquement liée à la métasomatose silicatés, qui a été elle même influencée par l'évolution suivie du magma granodioritique.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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