Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire

Ministre de l'enseignement suprieur et de la recherche scientifique

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Facult des sciences de la terre Dpartement de gologie

Mmoire Prsent en vue de l'obtention du diplme de Magister

Option Recherche et prospection des ressources minrales et

nergtiques

THEME

SIGNIFICATION STRUCTURALE DES ANOMALIES GRAVIMETRIQUES DE L'ATLAS SAHARIEN

SEPTENTRIONAL ORIENTAL NORD-EST ALGERIEN

(ESSAI DE MODELISATION)

Par AOUISSI RIADH

DIRECTEUR DE MEMOIRE : DR ABDELHAMID ZERDAZI

Devant le jury:

PRESIDENT : PR. ABDELHAMIDE MEZGHACHE EXAMINATEURS : PR. LAOUAR RABAH DR. TOUBAL ABDERAHMANE

JUIN 2008

UNIVERSITE BADJI MOKHTAR-ANNABA

Rsum :

Bien qu'il fut le centre d'intrt de plusieurs tudes, le matriel triasique dans la rgion septentrionale de l'atlas saharien de l'Algrie de l'est connue sous l'appellation de "zone des diapirs", reste jusqu' prsent un dilemme pour plusieurs auteurs dont les travaux se sont succds principalement cette dernire dcennie. Un des buts de cette tude consiste caractriser l'appui de la gologie de surface les structures significatives majeures de la zone des diapirs. Il est donc apparu ncessaire de reprendre les cartes gravimtriques et aromagntiques labores auparavant (Zerdazi. A, 1990; et Aroservice Ltd, 1975) et les associer l'observation gologique de faon mieux comprendre et apprhender la gologie structurale de cette rgion. En effet, certaines anomalies gravimtriques furent, l'appui de la gologie, associes des zones de fort remplissage sdimentaire (foss d'effondrement mio-pliocne); d'autres, par contre, ne montrent aucune relation avec la gologie, ce qui implique par consquent de leur trouver une signification gologique approprie.

D'autre part, les masses triasiques lgres et les fosss d'effondrement ont t bien caractriss aussi bien en plan qu'en profondeur (extension et estimation de volume). Un schma structural a t dress l'occasion, sur lequel on a essay de mieux cartographier les importants ensembles gologiques de la rgion. Les masses triasiques occupant aussi bien les centres des plis que les charriages locaux au Nord de Tbessa, qui auraient du donner des anomalies ngatives, et qui n'ont pas t dceles, appuient largement l'hypothse de J.M. Vila, qui selon laquelle les masses triasiques visibles la surface, peuvent tre expliques par la prsence d'un "glacier de sel" sous marin.

Mots cls : Diapir, glacier de sel, Anomalies, Gologie structurale, Gravimtrie, Magntisme.

Summary :

Although the Triassic material, has always been the major interest of several studies in the northern (septentrional) region of the Sahara Atlas of east Algeria, which is distinguished by its many diapiric devices zone of diapers, it is still a dilemma for many authors whose works on the subject during the last decade. It therefore appeared necessary to took back to gravimetric and aeromagnetic maps worked out before together with the geological observations in order to better understand and assess the geological structure of this region.

As a matter of fact, some gravity anomalies in support of geology, were associated to important zones of sedimentary filling (trench of mio-pliocene); others on the contrary, show no relationship to geology, and therefore need an appropriate explanation. Triassic light masses and trenches are well defined on plan and depth (lateral extension and volume). A structural sketch is worked out and the major geological features of the area were mapped. The Triassic masses situated at the center of the folds and the local thrusting North of Tebessa, which should give negative anomalies, but are not revealed, are in favour of J.M. Vila hypothesis according to which the conspicuous triasic masses on the surface can be explained by the existence of an "ice sheet" of salt.

Key words: Diaper, ice sheet, anomalies, Structural geology, gravimetry, magnetism.

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TABLE DES MATIERES

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA REGION (page3-12)

I.1 Introduction04 I.2 Cadre gographique........06 I.3 Aperu des tudes antrieures.......09 I.4 Gtes et intrt conomique............11

CHAPITRE II : GEOLOGIE REGIONALE (page13-47)

II.1 Introduction.......14

II.2 Lithostratigraphie.....14 II.3 Etude structurale....22 La subsidence..............22 Le diapirisme......24

Les plissements.......27 La tectonique cassante.......27

Les fosss d'effondrement..........28 II.4 Palogographie rgionale.........28 II.5 Etude gtologique........30 II.5.1.1 Introduction..30 II.5.1.2 Les gtes pridiapiriques dans la rgion de Tbessa.....31 II.5.1.3 Les facteurs contrlant la minralisation...................................36 II.6 Etude minralogique.....38 II.6.1 Les minraux mtalliques...38 II.6.2 Les minraux d'altration secondaire.....41 II.6.3 Les minraux de gangue..........43 II.6.4 Autres minraux rares47

CHAPITRE III : GRAVIMETRIE (page 48-89)

III.1 Rappels thoriques49 III.1.1 Qu'est ce qu'une anomalie..50 III.1.2 Mthode d'laboration du calcul de l'anomalie gravifique.51 A) g mesur...51 B) - g modle...53

C) - Anomalie de Bouguer......56 III.1.3 Interprtation qualitative..56 A. Gnralits sur les cartes gravimtriques...56

B. densit des terrains....57 III.2 Densits obtenues lors des mesures sur chantillons..59 III.3 Interprtation qualitative des cartes gravimtriques de la rgion....65 III.3.1 La carte de l'anomalie rgionale...65 III.3.2 La carte de l'anomalie de Bouguer...65 III.3.3 La carte de l'anomalie rsiduelle..65 III.4 Interprtation quantitative...72 III.4.1 Estimation de la masse..72

A. Mthode graphique..72 B. Mthode de calcul.74

III.4.2 Estimation de la profondeur et de l'extension.81 A. Cas d'une couche mince..81 B. Cas d'une masse cylindrique..86

VI. AEROMAGNETISME (page90-95)

IV.1 Introduction.91 IV.2 Analyse de la carte aromagntique......92

V. SCHEMA STRUCTURAL INTERPRETATIF (page96-100)

CONCLUSION FINALE

I.1 Introduction : Depuis quelques dcennies, un travail apprciable et mthodique de recherche gophysique a t men dans toute la zone des diapirs "confins algro-tunisiens", dans le but d'apporter plus de prcision sur la structure de la rgion. Si de louables efforts de recherche ont t consentis pour amliorer les connaissances sur la structure gologique de la rgion et dlimiter ainsi les zones d'intrt minier permettant de dvelopper des recherches plus dtailles ultrieurement, il n'est pas exclu que de nombreux problmes d'ordre structuraux et autres, apparaissent et mritent par consquent une attention particulire en introduisant les mthodes gophysiques. A cet effet, le prsent travail de recherche rend compte, pour l'essentiel, des rsultats des levs gravimtriques et aromagntiques effectus dans le cadre de recherche et de prospection organises par l'O.R.G.M (Zerdazi, A), dans la rgion de l'Atlas saharien septentrional (Est algrien) A travers ce travail, nous essayons d'apporter l'appui de la gophysique (gravimtrie et aromagntisme) la rsolution de certains problmes de gologie structurale poss par le diapirisme. Le texte qui traduit lensemble de cette tude sarticulera donc sur plusieurs chapitres:

1. Le premier chapitre est consacr la prsentation de la rgion d'tude o on a plac d'une manire exhaustive et cohrente la rgion dans son contexte gographique, gomorphologique et tectonique et apporter un bref rappel des principaux travaux gologiques et gophysiques entrepris auparavant.

2. Le deuxime chapitre est rserv la gologie. Dans ce chapitre on a prsent dans un premier temps le cadre lithostratigraphique et dcrit les principaux traits structuraux rsultant des mouvements tectoniques que la rgion a subis durant son volution palogographique et structurale. Puis dans un second temps, on a men une tude gtologique et minralogique afin d'identifier les diffrentes phases minrales et d'tablir une succession paragntique des diffrents minraux rencontrs

3. Le troisime chapitre est rserv la gravimtrie, o l'on a relat aprs un aperu thorique sur la mthode gravimtrique, l'acquisition des donnes, la densit des formations gologiques. Puis on a essay de donner une interprtation gravifique des cartes gravimtriques tablies partir des donnes de terrain mises notre disposition par M.

Zerdazi, et d'esquisser partir de quelques profils mens, un modle donnant une ide sur la profondeur et la masse des structures profondes.

4. Le quatrime chapitre est rserv l'aromagntisme. Cette partie traite de l'interprtation de la carte aromagtique de la rgion des confins algro-tunisien, labore par Aroservice Limited (USA, 1975), en complmentarit avec les rsultats obtenus par la gravimtrie.

5. Dans le cinquime et dernier chapitre "Schma structural interprtatif", on a dress un schma structural interprtatif sur la base de l'ensemble des rsultats obtenus de la gophysique et de la gologie.

6. Des conclusions et des recommandations termineront le manuscrit.

I.2 Cadre gographique (fig 1) : La partie orientale de latlas saharien est une zone bien individualise et structure depuis le Crtac infrieur Dubourdieu (1956), Thierberoz et Madre (1976), Chikhi Aouimer(1982), Belhacne-Nedjari(1984). Elle se trouve entre la plateforme saharienne relativement stable au sud et latlas tellien affect par une tectonique plus ou moins intense au nord. La plupart des massifs de latlas saharien slvent au sud dune zone subsidente (la zone des sellaoua) et constituent la zone nritique dcrite par Rouvier et al 1985. Ainsi la rgion couverte par cette tude correspond la zone dite des grabens. Elle s'tend du mridien 630' l'Ouest jusqu' la frontire tunisienne l'est et de la bordure mridionale de l'Atlas Tellien au Nord la partie du foss saharien au Sud. Ses limites en coordonnes gographiques sont les suivantes : 3525' 3610' de latitude Nord et 630' 825' de longitude Est. Les principaux massifs faisant partie de cette zone qualifie de "zone de diapirs" des Monts de Mellgue, sont ceux de : l'Ouenza, Mesloula, Essouabaa, Boujaber, Hameimet nord et sud. Cette zone est situe dans le domaine de la plate forme nritique qui borde le sillon des Sellaoua (la continuit du sillon tunisien) au nord. Ce domaine est caractris par le dveloppement des rcifs o les minralisations sont incluses l'aplomb des diapirs. S'tendant en diagonale depuis la frontire marocaine jusquau nord-est de lAlgrie, la rgion de l'atlas saharien est caractrise par un rseau hydrogographique assez bien dvelopp. Il est remarquable par une densit exclusive et une originalit de formes des creux et des ravins troits et peu profonds, faits par des torrents temporaires. Le rgime des sources d'eau est compltement conditionn par des conditions climatiques. Le climat est continental avec des ts lourds et secs et des hivers trs froids et humides, la temprature moyenne de l'anne est de +15 centigrades, au minimum absolu de -5 centigrades et au maximum de +45 centigrades. Les prcipitations atmosphriques moyennes de l'anne sont de 300 400 mm, elles sont gnralement observes en hiver et en printemps.

Le terrain est creus par de nombreuses dpressions, les chotts, qui se transforment en lacs sals aprs la saison des pluies.

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La vgtation est assez pauvre et clairseme. Elle se limite aux touffes dherbe (trs utiles pour les troupeaux de moutons), ainsi qu lalfa, une plante graminace qui sert la fabrication de cordes, couffins, tapis, etc. Sur les pentes de montagnes, on observe des pindes isoles ainsi que les plantations de figuiers, cactus fructifres, palmiers isols, chnes-liges et genvriers aux environs des agglomrations.

Le rgne animal est trs pauvre aussi, on rencontre rarement des sangliers, des livres, des renards et des chacals. Les serpents, les scorpions et les rongeurs sont relativement frquents. Les oiseaux : poules de steppes, cailles et hrons sont trs observs galement. La rgion est traverse par un chemin de fer voie unique dans une direction principale vers Annaba. En dehors des grandes voies routires nationales reliant les grandes localits, un rseau assez dvelopp de pistes assure la liaison entre les petites agglomrations et les fermes. Elles restent difficilement utilisables en priodes de pluie. La population est essentiellement concentre dans les grandes villes. L'activit principale est l'agriculture et le commerce. L'industrie est peu reprsente et se rencontre essentiellement dans les entreprises d'tat dcentralises.

I.3 Aperu des tudes antrieures : Au cours des trois dernires dcennies de nombreux travaux gologiques ont t mens sur laire de cette rgion, il sagit notamment ;

o De ltude mene par J.M. Vila(1980) sur la chane alpine dAlgrie orientale et des confins Algro-tunisiens, qui a abouti llaboration de la carte structurale au 1/500000 pour le nord est algrien.

o Des levs gologiques lchelle 1/50000 effectus par le groupe de recherche et les quipes systmatiques de lOffice National de la Recherche Gologique et Minire (ORGM) depuis 1967 (V.Vidrine 1972, Y.N Trochlin 1974).

o Des travaux de G. Dubourdieu et G. Durozoy 1950, G. Dubourdieu (1956), M. Keihen (1960), C.Voute 1967, A.Popov (1968), J. Bls (1968), W.Wildi (1983)

o Du lev gologique au 1/50000 effectu par la firme yougoslave RUDIS de 1967 1970 pour le compte du service de la carte gologique de l'Algrie.

o En 1972, V. Vidrine a labor une synthse concernant la gologie des gisements de minraux utiles mtallifres au Nord de l'Algrie intitule : "Gologie et rgularit des gisements des mtaux non ferreux de l'Algrie du Nord", qu'il accompagne d'une carte de rpartition des matires mtallifres utiles au 1/500000.

o En 1987, B. Touahri prsenta l'universit Pierre et Marie Curie de Paris un important travail de thse de doctorat d'tat intitul : "Gochimie et mtallognie des minralisations en Pb et Zn au Nord de l'Algrie".

o Sur la base des levs gravimtriques effectus auparavant par Ballarin, T.D. Allan, C. Morelli et autres sur le bassin mditerranen, une carte de l'anomalie de Bouguer fut

labore en 1971 par le bureau gravimtrique international avec une densit de 2.67 3/ cmg .

o Une importante tude sismique a t entreprise par la SONATRACH durant les annes 1974-1983 du Chott-El-Taya la frontire tunisienne en vue de rechercher des structures ptrolires, malheureusement, trs peu de donnes de ce travail nous sont disponibles.

o De 1971 1974, dans le cadre des recherches systmatiques, un lev aromagntique-spectromtrique a t excut par la firme amricaine AERO-SERVICE Ltd pour le compte de l'ORGM (ex SONAREM), couvrant l'ensemble du territoire national l'exception des zones survoles par la mme firme pendant les annes 1969-1970 pour le compte de SONATRACH.

o Sur le plan rgional, la rgion a t couverte par des mesures gravimtriques ( J. Lagrula,1951, M. Idrs,1983) sismiques (SONATRACH, Paterson Grant Watson ltd, 1976).

o Depuis 1989 le lev gravimtrique ralis dans le cadre de doctorat (A, Zerdazi, 1990) est venu complter la couverture gravimtrique dans cette rgion.

I.4 Gtes et intrt conomique : Dans le domaine rput autochtone ou parautochtone, les affleurements triasiques constituent les classiques diapirs de l'Afrique du Nord. Dans les domaines septentrionaux formations allochtones, ces matriaux se prsentent frquemment sous forme de semelles de nappes et parfois sous forme de corps discordants recoupant les empilements de nappes (Rouvier et al, 1985). C'est dans le domaine atlasique que ces corps triasiques ont t le plus souvent tudis, notamment dans la zone o ils sont les plus nombreux entre Tunis en Tunisie et Tbessa en Algrie : c'est la zone des diapirs. La distribution dans l'espace des gisements dans cette zone s'organise autour des affleurements du Trias vaporitique aligns suivant la direction structurale majeure NE-SW. Cette orientation prfrentielle est l'un des traits marquants des cartes des gtes minraux de l'Algrie (David, 1956; Dubourdieu, 1956; Popov, 1986; Touahri, 1987) et de la Tunisie (Sainfeld, 1952; Nicolini, 1968; Amouri, 1989). Ces concentrations mtallifres correspondent des contextes gologiques des poques de mise en place diffrentes. Les tudes faites sur les gisements lis aux masses triasiques, plus particulirement en Tunisie, l o les tudes sont plus avances, ont fourni une nouvelle vision plus large sur l'organisation des minralisations en profondeur (ex: Sheppard et al, 1996). Dans les confins algro-tunisiens, le diapir de Sakiet Sidi Youssef, situ la frontire, peut tre considr comme le prolongement de la structure de Mesloula en Algrie. Cet axe continue en territoire tunisien, jusqu'au Thibar et forme l'axe diapirique le plus spectaculaire par sa continuit et son volume de matriel triasique qui le jalonne en surface (Rouvier et al, 1985). Sur ces extrmits, se dveloppent des gisements essentiellement plombo-zincifres, alors que dans sa partie mdiane, la sidrite domine. Les plus importants gisements, se trouvant le long de cet axe et qui font partie de notre rgion :

Le gisement de Ouenza, exploit par FERPHOS, il recle des concentrations de fer, sous forme d'hmatite et de sidrite en plus des concentrations en Pb-Cu-Ba- et F, mais de moindre importance. Vu la grandeur de ce massif et l'extension spatiale du minerai de fer, la mine a t partage en zones dites "quartiers". Le gisement de Boukhadra, exploit par voie souterraine, reprsente un grand intrt conomique en matire de fer. Le gisement de Hameimet Nord, mrite d'tre tudi plus en dtail pour ses concentrations en fluorine.

Le massif de Boujaber, envisag tel un champ Pb-Zn, se localise essentiellement dans les secteurs col (Est), pointe ouest et centre ouest. Le gisement plombo-zincifre de Mesloula, s'avre trs intressant de point de vue conomique.

Dans ces gisements, l'encaissant principal des minralisations Pb-Zn-F-Ba-Sr-(Fe) est toujours les roches carbonates. Ces gtes ont fait l'objet de plusieurs synthses (Dubourdieu, 1956; Glaon, 1967; Popov, 1968; Vidryne, 1972; Touahri, 1983; 1987; Boutaleb et al., 2000; Boutaleb, 2001).

II.1 Introduction : Les Monts de Mellgue font partie intgrante de lAtlas saharien, qui se poursuit en Tunisie par l'Atlas tunisien. Il est compos de trois faisceaux de plis organiss en chelons et formant du Sud-Ouest vers le Nord-Est : les Monts des Ksours, le Djebel Amour, les Monts de Ouled Nail, les Aurs et les Monts du Mellgue. La rgion des confins algriens est le centre d'intrt de plusieurs tudes ralises par de nombreux auteurs. Parmi lesquels, ceux qui considrent les formations triasiques comme des diapirs polyphass lis aux phases compressives depuis lAptien jusquau Quaternaire (Dubourdieu, 1956; Thibiroz et Madre, 1976; Rouvier et al., 1985; Othmanine, 1987; Perthuisot et al., 1988; Aoudjehane et al., 1992; Bouzenoune, 1993; Bouzenoune et al., 1995; Kowalski et Hamimed, 2000). D'autres, par contre, rattachent la mise en place des diapirs des phases tectoniques distensives favorisant une ventuelle halocinse caractre diapirique classique (Laatar, 1980; Orgeval et al, 1986; Smati, 1986; Chikhaoui, 1988; Hatira, 1988; Perthuisot et al, 1988). Vila (1994, 1995, 1996, 2001; Vila et Charrire, 1993; Vila et al, 1994; Vila et al, 1996), considrent les formations triasiques comme d'importantes lentilles empruntes des fractures ouvertes qui vont tre resdimentes et interstratifies au sein des sries crtaces, la manire de "glaciers de sel" sous-marins.

II.2 Lithostratigraphie La gologie de Mellgue a fait lobjet de plusieurs tudes dj publies (Dubourdieu, 1956; Rouvier, 1977; Perthuisot, 1978 et Perthuisot, 1992), qui ont not la prsence dune zone large qui stend sur une centaine de kilomtres dite: zone des diapirs entre les Monts du Mellgue au Nord et la flexure saharienne au Sud. Le caractre lithologique de facis sdimentaires et la subdivision stratigraphique ont t tablis la base de travaux de plusieurs gologues parmi lesquels (Dubourdieu ; 1956), (Chikhi ; 1980 et Vila ; 1994) (fig.2). Il sagit de formations de dpts msozoques - cnozoques allant de Trias au Quaternaire. En intgrant la lithostratigraphie de quelques formations du massif de lOuenza, encaissant gnralement des minralisations ferrifres et polymtalliques, nous distinguons : (fig.3)

Fig. 2 - Carte gologique rgionale (Dubourdieu, 1956), modifie (salmi-laouar S, 2006)).

A. Le Trias: Les terrains les plus anciens connus dans la zone des diapirs des monts du Mellgue appartiennent au Trias. Celui-ci a t dat par analogie Dj. Chettaba (Bertrand, 1989). Les pointements triasiques qui affleurent dans cette rgion ont depuis toujours fait l'objet d'une attention particulire, en raison de leur importance pour l'exploration des champs miniers et ptroliers.

Dans les monts du Mellgue, le Trias qui affleure la faveur d'extrusions occupe gnralement le cur des structures anticlinales (Perthusiot et Rouvier, 1992; Aoudjehane et al, 1992-1994), avec des rcifs son apex l'Aptien et l'Albien (Masse et chikhi Aouimer, 1982). En Algrie nord orientale et en Tunisie, les nombreux diapirs sont Trias vaporitique sans sel affleurant, toutefois la prsence du sel est souvent confirme en profondeur (Bouzenoune, 1993, Perthusiot, 1994). Ces appareils diapiriques prsentent des corps de dimensions variables, de sections elliptiques parfois trs tires, sur une bande oriente NE-SW sur environ 80 km.

MER MEDITERRANEE

ALGER ANNABA

CONSTANTINE

DJELFA

ALGERIE TUNISIEMAROC

ORAN

SFAX

TUNIS

ESPAGNE

50 km0

Miocne

Crtac superieur Crtac moyen Crtac infrieur

Trias

VALENCE

MALAGUA

OUJDA

Foss de FoussanaFoss de Kasserine

Eocne-OligocnePlioquaternaire

Fig. 3 - Colonne stratigraphique synthtique des monts du Mellgue (daprs :Dubourdieu 1956, 1959 ; David 1956; Madre 1969 ; Fleury 1969 ; Thibieroz et Madre 1976 ;

Chikhi, 1980 ; Otmanine 1987, Bouzenoune 1993 et Vila et al, 2000).

Les affleurements les plus importants sont ceux de l'Ouenza, de Boukhadra, de Mesloula, de Boujaber, de Hameimet nord et de Hameimet sud et bien d'autres massifs. Le Trias est constitu de marnes barioles gypse, de dolomies, de calcaires dolomitiques, de grs et de fragments de roches vertes qui constituent les formations typiques du Trias en Algrie (Dubourdieu, 1956). Il est caractris par la prsence de grains de pyrite et de petits cristaux de quartz bipyramidal.

B. Le Jurassique Les dpts jurassiques sont absents dans la rgion en question (Dubourdieu, 1956; Chavenine et al, 1987 et 1988) mais ils ont t recoups par des sondages ptroliers en dehors des zones diapiriques (Beghoul, 1974). C. Le Crtac C.1 Le Crtac infrieur On distingue les tages suivants :

Barrmien Les seules formations qui se rapportent au Barrmien, affleurent au cur de l'anticlinal de Sidi Embarka au NE de Dj. Ouenza, sur le flanc SW de l'anticlinal de Mesloula et le long de l'oued Batma et au NW de Dehar Mesloula (Dubourdieu, 1956). Ailleurs des mouvements d'effondrements (Boukhadra- Hameimet) et la pousse triasique (Ouenza-Hameimet), empchent d'observer les sdiments antrieurs l'Aptien. Les formations barrmiennes sont reprsentes essentiellement par des marnes grises ou jaunes assez argileuses, ammonites. Vers le sommet, ces marnes sont intercales par de minces passes de calcaires noduleux gris clair patine ocre (Dubourdieu, 1956). A Mesloula, le Barrmien est grseux passes de marnes, de calcaires et de conglomrats (Dubourdieu, 1956; Masse et Thieuloy, 1979; Masse et Chikhi Aouimer, 1982). Ces formations ne dpassent pas les 250 m d'paisseur. Elles se sont dposes sur un haut fond assez proche de la surface (Dubourdieu, 1956), et tmoignent des conditions de sdimentation en mer peu profonde. Ces conditions se sont poursuivies jusqu'au dbut de l'Aptien.

Aptien Sur de vastes surfaces, l'Aptien prend dans la zone des diapirs des monts de Mellgue une grande importance par la nature de ses dpts et leur dveloppement substantiel (300 600 m d'paisseur). Il est form de roches carbonates nritiques qui se sont dposes dans

des eaux chaudes peu profondes. L'tude stratigraphique dans la rgion de Ouenza a montr la succession suivante :

Aptien marneux

Reprsentant les termes les plus anciens de l'Aptien (Masse et Thieuloy, 1979) d'ge aptien infrieur moyen, l'Aptien marneux est remarquable par la dominance des marnes verdtres qui se forment des pseudo-bancs. Ces marnes alternent avec des calcaires grseux o des grs qui sont ciment sparitique et oxydation partielle, sur une vingtaine de kilomtres. Tout l'ensemble est surmont par des bancs de calcaires, d'une paisseur moyenne de 30m. Aptien calcaire

Surmontant l'Aptien marneux, l'Aptien calcaire renferme le plus souvent des Milioles (Fig4), des Rudistes (Fig5), des Orbitolines (fig6) des Polypiers (Fig7) ou des bioclastes (Fig 8) (Chikhi-Aouimeur, 1980).

Ces niveaux sont distingus par l'abondance du quartz automorphe. Ces calcaires prsentent un mtallotecte lithologique important puisqu'ils encaissent l'essentiel de la minralisation ferrifre et/ou polymtallique (Dubourdieu, 1956; Bouzenoune, 1993).

Mi

0.5 mm

Ru

Ca 0.5 mm

Fig 4- Microphotographie de calcaires Milioles (Mi) en lame mince (LN)

(Clich, Tlili).

Fig 5- Microphotographie de calcaires (Ca) Rudistes (Ru) en lame mince (LN).

(Clich, Tlili)

Clansaysien : A l'Ouenza, le Clansaysien est marneux Ammonites (Dubourdieu, 1956). A Mesloula, les calcaires rcifaux aptiens, sont surmonts par des marnes argiles intercales de calcaire et de grs lumachllique. Il s'agit bien de Clansaysien. La puissance de ces dpts varie entre 40-90 m M'Zeita et 250-300 m au SE du massif (Dubourdieu, 1956). A Boujaber, il est reprsent par une alternance de marnes, de grs, de calcaires et de marno-calcaires, d'paisseur variable d'un secteur un autre. La formation aptienne prsente gnralement une puissance totale de 250 600m (Dubourdieu, 1956).

Or

0.5 mm

Po

0.5 mm

Fig 7- Microphotographie de calcaires Polypiers (Po) en lame mince (LN).

(Clich, Tlili).

Fig 6- Microphotographie de calcaires Orbitholines (Or) en lame mince (LN).

(Clich, Tlili)

Bi

0.5 mm

Fig 8- Microphotographie de calcaires bioclastiques en lame mince (LN).

(Clich, Tlili).

Albien : Gnralement la formation albienne dbute par un Albien carbonat qualifi de rcifal dans cette partie infrieure et marneux et marno-calcaire dans sa partie moyenne suprieure.

LAlbien dans les Monts de Mellgue est marqu par une faune benthique dans des zones peu profondes. A lAlbien suprieur, la couverture albo-aptienne est perce par le Trias, entranant le redressement des couches et la complexit des structures (plis vass, plis en champignon.), gnralement scelles par le Vraconien : Ouenza, Mzouzia, Boukhadhra (Bouzenoune, 1993 ; Othmanine, 1987. Nedjari-Belhacne et Nedjari, 1984). Dans l'ensemble de la rgion, Dubourdieu a dmontr que les calcaires aptiens sont gnralement surmonts par des marnes dates de l'Albien infrieur par des ammonites. Tout en signalant, la prsence d'une barre carbonate albienne qui s'individualise l'Ouenza, de part et d'autre de la cote 1288m, ces calcaires deviennent plus marneux vers la terminaison priclinale et prsentent la mme association microfaunique qu' la base de l'Albien de Dj Boujaber. La puissance des dpts albiens est d'environ 400 500m. Vraconien : Il est compos gnralement par des marnes intercalation de calcaires argileux et argilites de 500 600 mtres d'paisseur (Dubourdieu, 1956). Il est transgressif sur le Trias l'Ouenza (Thibiroz et Madre, 1976) et sur l'Aptien Hameimat (Othmanine, 1987). Avec sa sdimentation marno-argileuse, le Vraconien forme un cran immdiat et un contrle principal la minralisation polymtallique dans notre rgion d'tude.

C.2 Crtac suprieur Cnomanien : Dans les Monts de Mellgue, une srie monotone de marnes argileuses verdtres s'installe au Cnomanien infrieur. Au Cnomanien moyen, ces marnes admettent diverses intercalations calcaires peu dveloppes avec une faune plus au moins abondante et de veinules de calcite fibreuse. Au cnomanien suprieur, la sdimentation devient carbonate. L'paisseur totale de la formation cnomanienne est estime entre 750 et 1100 mtres. Au NE d'Essouabaa, l'analyse lithologique montre que le Cnomanien est forme de deux assises : Une assise infrieure forme de marnes argileuses gris verdtre et jauntres plaquettes de calcite fibreuse; et une autre suprieure quand elle, dbute par un niveau de calcaire marneux gris clair patine rougetre souvent lumachllique qui alterne avec des marnes argileuses de couleur verdtre riches en foraminifres.

Turonien : Il se fait remarquer par son changement rapide de sdimentation, vers des calcaires compacts donnant lieu des reliefs accuss; il constitue les flancs des grains anticlinaux et synclinaux. Ses formations affleurent en dehors des zones diapiriques. Le Turonien affleure au Dj. Krorza, 9 km l'WNW du centre minier de l'Ouenza

Il s'agit de calcaires noirs gris fonc Inocrames, spars parfois par des marnes grises. Sa puissance totale est d'environ 300 mtres.

Coniacien-Santonien : Il est reprsent par des marnes grises rares passes calcaires la base dune paisseur denviron 500m Campanien :

On trouve dans sa partie infrieure des marnes gris clair patine vert-jaunatre denviron 150m dpaisseur. Dans ses niveaux moyen et suprieur il est reprsent par des calcaires blancs gris clair, crayeux, en gros bancs.

Mastrichtien : Il est marqu par des calcaires blancs bien lits, d'environ 60 mtres d'paisseur, recouverts par une trs forte accumulation de marnes argileuses grises noires (150 m) ces dernires admettent leur base quelques intercalations de calcaires (Dubourdieu, 1956). Le rgime sdimentaire au Campanien suprieur et au Maestrichtien, indique toujours la continuit des mmes conditions de dpts dans un milieu peu profond et de mer chaude (Chevenine et al, 1987 et 1988) avec une prdominance de calcaires crayeux rarement rcifaux.

D. Le Tertiaire :

Sa base prsente des marnes analogues celles du Mastrichtien suprieur qui s'intercalent des couches phosphates vers les niveaux suprieurs. Il est reprsent par les tages suivants :

Eocne Des calcaires silex et d'autres nummulites caractrisent l'Eocne infrieur et moyen, prs des primtres des Monts de Mellgue. Leur puissance est de 200 mtres.

Miocne Les dpts du Miocne infrieur et moyen reposent transgressivement sur les formations anciennes (Albien-Snonien et mme sur le Trias). Il s'agit d'une puissante accumulation de marnes et de grs dont l'paisseur peut atteindre dans le bassin de Oulad Soukis (NW de l'Ouenza) 1000 m (Dubourdieu, 1956; Kowalski et Hamimed, 2000). A leur

base, les formations miocnes comportent des conglomrats contenant des lments de calcaires varis, de silex gris, des galets ferrugineux et des lments emprunts au Trias, tmoignant d'une activit diapirique (Bouzenoune, 1993). Le remaniement de silex, rput d'ge Yprsien la base du Miocne tmoigne de l'existence d'une mer Eocne o se dpose une sdimentation marine durant l'Eocne et le Miocne infrieur moyen. La sdimentation la fin du Miocne indique le dbut d'une phase de rgression. La puissance moyenne du Miocne est de 150 mtres (Dubourdieu, 1956). E. Le Quaternaire : Les dpts quaternaires sont distribus dans les parties basses des reliefs et couvrent des surfaces importantes (plaines et valles actuelles). Ils sont forms de crotes calcaires, limons boulis, cailloutis et de poudingues. Le quaternaire, d'origine continentale, est d'une puissance de 10 30 mtres (Dubourdieu, 1956). II.3 Etude structurale : Deux directions structurales majeures caractrisent la rgion des confins Algro-tunisiens (fig9), La premire NE-SW est marque par les extrusions triasiques et la deuxime NW-SE WNW-ESE, marque par les fosss deffondrements, do lexistence dune continuit de grands ensembles structuraux de part et dautre de la frontire, o leurs minralisations arrivent obliquement sur la frontire (Rouvier et al, 1990). Les principaux traits structuraux de la rgion sont reprsents par la subsidence, le diapirisme, les plissements, les failles et les fosss deffondrements.

1. la subsidence Au Crtac, une subsidence rapide et continue, entranant des pousses horizontales individualises sur le sillon Tunisien, suivie par un bombement sous-marin formant ainsi des hauts fonds de direction NE-SW qui ont permis aux amas rcifaux de se former ultrieurement.

Fig9- Position des extrusions triasiques par rapport aux fosss deffondrements et la rpartition spatiale des principaux gisements (Aoudjehane, 1991, modifie Salmi-Laouar,

2006).

Aptien - Albien (discordance angulaire vraconienne).

Trias/ en contact avec le Trias

- Age des roches encaissantes

Veines

- Morphologie des gisements.

Zone d'extrusion triasique

Sillon tunisien

Axe anticlinal

Graben

Stratiforne/remplissage de cavit/lite

Localit

vraconienne)

Turonien et Crtac suprieur Zone de rcifs

MESKIANA

ALGERIE

zone d'tude

MORSOTT

OUENZA

M'DAOUROUCH

10Km

TUNISIE

TAOURA

HAIDRA

LE KOUIF

TAJEROUINE

TebessaEl MouhadKhanguet

Hameimat sud

Hameimat nordKoudiat el Ala

Damous

M'zouzia

BouKhadraBoujaber

Mesloula

M'zoila

Kef Rakhma

Essouabaa

M'KhirigaKefMeraheb

Hadjar

Kahkouh

Ouenza

Slata

Guern Halfaya

Ladjbel

El Oualdja

Harraba

Ouasta Koucha

2. le diapirisme Dans la rgion de l'Atlas Saharien, le Trias affleure dans plusieurs endroits sur une bande de 80 km. Avec une direction NE-SW, ce diapirisme est contrl par deux facteurs importants (Perthuisot, 1988).

Le fluage L'coulement fluide des vaporites est d'autant plus important que la temprature soit leve, il est pratiquement ralis aux alentours de 300c pour le sel gemme et des tempratures plus basses pour les sels potassiques ou les sulfates hydrats.

L'ascension Elle est assure par la densit, il s'agit d'une migration verticale du matriel plastique jusqu' une altitude qui dpend du rapport des densits. Cette migration ne peut se faire sauf si la densit du matriel plastique est infrieure la densit globale de la couverture, ce phnomne est dit "halocinse". En Algrie, la srie triasique n'est connue que partiellement en surface. Des roches du Trias affleurent la faveur d'extrusions soit, sous forme de masses chaotiques o dominent le gypse, les argiles et les dolomies, soit organises en units stratifies localises plutt sur les plans des structures. Les chlorures, signals dans le salifre principal du Nord-Est saharien (Busson et Cornet, 1989), sont prsents dans la rgion du Mellgue dans la partie enracine du diapir de l'Ouenza. Les pointements triasiques, trs nombreux dans la rgion, sont localiss dans la partie Nord-Est de l'Ouenza, (Dubourdieu, 1964 et Madre, 1969), au Sud-Ouest de Boukhadra et au cur de Djebel Mesloula.

Longtemps, les formations triasiques ont t considres comme des diapirs ports la surface par tapes depuis l'Aptien jusqu'au Quaternaire suite aux phases tectoniques "diapirisme polyphas" (Dubourdieu, 1956; Thibiroz et Madre, 1976; Rouvier et al, 1985; Bouzenoune et al, 1995; Kowalski et Hamimed, 2000). Or, une nouvelle hypothse base sur des tudes sdimentologiques rcentes, propose l'panchement du matriel triasique sur des formations plus rcentes en milieu marin sous forme de glacier de sel (Vila, 1993, 1994, 1995, 1996, 2001; Vila et al, 1994; Vila et al, 1996). Il y aurait ainsi selon Vila (1994), dans la zone des diapirs Trois zones pouvant tre distingues du Nord au Sud quant au comportement du Trias vaporitique (fig10) :

1- Le domaine du Trias allochtone

En grandes accumulations tectoniques au front des nappes le domaines du Trias allochtone est analys surtout aux environs de Sdrata, de Tifech et de Souk-Ahras o des recouvrements pelliculaires sur de grandes surfaces, observs sur le terrain, sont confronts aux donnes gravimtriques ou lectriques. Ils correspondent de trs spectaculaires charriages sur des sries miocnes pouvant atteindre le Serravallien-Tortonien.

2- Le domaine glaciers de sel sous-marins de matriel triasique resdiment

Il est d'abord analys au Djebel Ladjebel. Une coupe de son flanc nord permet d'observer l'interstratification du matriel triasique dans des formations d'ge albien. Le contact infrieur et le contact suprieur sont souligns par des conglomrats polygniques plus ou moins grossiers et parfois pour ce dernier par des lentilles de carbonates rcifaux.

Prs du clbre gisement de fer du Djebel Ouenza, classiquement considr comme localis sur un diapir en champignon, au-dessus de l'Aptien calcaire et du Clansaysien marneux, deux horizons carbonats albiens successifs sont bien dats par des microfaunes. Ils encadrent une masse lenticulaire de matriel triasique resdiment, elle-mme limite dessus et dessous par deux horizons conglomratiques galets de Trias.

L interprtation du matriel triasique de l'ensemble Ladjebel-Ouenza en termes de glacier de sel sous-marin du type de l'off-shore (Curnelle & Marco, 1983), mis en place en extension

au pied d'un escarpement de bloc bascul, permet de rendre compte du rsultat des forages miniers et de nombreuses donnes (gomtriques, gravimtriques, structurales et gochimiques).

Elle semble pouvoir tre tendue aux vastes secteurs triasiques voisins d'Algrie orientale (M'kririga-Mesloula et Bou Khadra-Mzouzia) et de Tunisie septentrionale.

Des indices tectoniques (failles normales fossilises) et sdimentologiques (slumps, complexe albien blocs d'Hallatif) permettent de penser que la pente ncessaire l'coulement gravitaire des masses vaporitiques resdimentes tait dj prte.

Fig 10- Dlimitations des trois domaines triasique dans les confins algro-tunisiens (Vila et al., 1993-2000).

Si l'on retient cette interprtation, l'ensemble Djebel Ladjebel-Djebel Ouenza correspondrait ainsi au premier grand glacier de sel sous-marin dcrit l'affleurement dans le monde.

Plus au Sud, au Djebel boujaber les masses interstratifies ont un volume bien moindre.

La datation au Djebel boujaber de l'Aptien et de l'Albien par des microfaunes varies de plate-forme ou plagiques, la prsence de matriel triasique remani et des comparaisons avec les rsultats de quelques forages ptroliers voisins, permettent d'infirmer le modle sdimentaire classique de surpaississement de constructions carbonates l'apex d'intrusions salifres, qui passeraient brusquement latralement des marnes.

3- Le domaine vritables structures diapiriques

Au Sud de Tbessa au contraire de vraies structures diapiriques, correspondent des sries carbonates rduites dposes sur d'anciens dmes de sel et s'paississant latralement considrablement en quelques km (forages SER-1, Bdj-2 et HTG-1).

Au Nord de Tbessa, il n'y a gure de diffrence d'paisseur entre affleurements et forages (Ge-1, SB-1); au Sud de Tbessa, au Djebel Djbissa, au Djebel Edalaa et dans les Nmemcha, de nouvelles informations sont apportes grce des rvisions dtailles, notamment la prsence de conglomrats remaniant des insolubles triasiques la base ou au sein des sries du Crtac infrieur.

Ces nouvelles donnes stratigraphiques et tectoniques ainsi que des indices sdimentologiques, donnent une vision renouvele de l'ancien domaine dit des diapirs ou des dmes . La simplification structurale apporte par l'interprtation des grands affleurements vaporitiques en glaciers de sel sous-marins ouvre des perspectives nouvelles aux recherches de minerais ou d'hydrocarbures.

3. Les plissements Durant cette priode le phnomne marquant, est un systme de plis de direction SW-NE gnralement dallure simple, qui est venu former une succession de synclinaux (Ouled Kseub, Ain ghenia, Haoud Sghir) et danticlinaux rsultant des compressions nognes. Ces anticlinaux sont souvent percs dans leurs charnires par le Trias diapirique. On a du mal apprcier limportance des dformations, vu labsence des terrains de cet tage, lEocne infrieur repose en discordance sur le Crtac terminal. Selon G.Dubourdieu (1956, et al), la phase majeure doit tre comprise entre lEocne suprieur et le Miocne.

4. La tectonique cassante Les structures sont recoupes par deux systmes de failles : - l'un est constitu de failles principales dites "failles majeures", qui sont orientes, subparalllement aux axes des anticlinaux sous l'effet du plissement. Les couches tendres se plissent tandis que, les couches dures se cassent au niveau des pendages des roches qui sont subverticaux inverses. Ce systme s'oriente suivant deux directions tectoniques majeures : Nord-Est (30-60) et Nord-Ouest (280-320). - l'autre, il est constitu de failles de deuxime ordre. Il est caractris par des rejets importants et des pendages de l'ordre de 60 de direction 60 de direction Est-Ouest. Ses failles sont presque perpendiculaires aux failles principales, et parfois, elles les regroupent, favorisant ainsi les concentrations mtallifres

5. Les fosss d'effondrement Dans la rgion de lAtlas Saharien, le phnomne le plus distingu est celui des fosss deffondrement, dorientation NW-SE et E-W, qui sont bords par des accidents majeurs, et qui sont forms par des dpts plio-quaternaires. Pour certains (Durozoy, 1950; Castany, 1951 et 1954; Dubourdieu 1956; David 1956; Kazi Tani, 1986; Othmanine, 1987) il rsulte dune activit tectonique distensive post Miocne (foss de Ouled Boughanem, Tbessa et Morsott).. Pour les autres (Bismuth 1973; Chihi, 1984) une distension Crtace a contribu aux premiers effondrements des grabens dont leffondrement majeur sest produit au Miocne (Aquitonien-Tortonien). II.4 Palogographie rgionale : La palogographie de la rgion des confins algro-tunisiens est envisageable depuis le Trias, quand les dpts salifres, essentiellement composs de sel, ayant une masse puissante se sont forms dans les bassins lagunaires (Chavenine et Al 1986), la sdimentation lagunaire sest poursuivie jusqu la phase terminale du Trias o les bassins lagunaires ont t dessals pour permettre aux roches carbonates de sintensifier dans les rgions avoisinantes. Une lgre transgression est enregistre au Trias moyen, dont les traces sont conserves en intercalation de calcaires noirs stratifis (Dubourdieu, 1956). Le Jurassique est absent laffleurement (Dubourdieu, 1956). Mais des dpts jurassiques taient recoups par des sondages ptroliers en dehors des zones diapiriques (Beghoul, 1974). Les grs du Barrmien reprsentent les plus anciennes roches d'ge crtac affleurant dans la rgion. Ils sont observs au Sud-Ouest de Djebel Mesloula, tmoignant ainsi, des conditions de sdimentation en mer peu profonde. Ds l'Aptien, des failles affectant le substratum ant-triasique, facilitent les transgressions marines. La mer tait donc plus entendue qu'au Barrmien. Cette priode est marque par le dveloppement des facis nritiques sur des hauts fonds correspondant aux extrusions diapiriques. Autour desquels s'est dveloppe une puissante srie marneuse de mer ouverte. A l'Albien, selon Ammouri (1986) et Chavenine (1989) la sdimentation est transgressive (fig11). Le Cnomanien est caractris par le dveloppement d'une sdimentation marno-argileuse intercalation de calcaires peu dvelopps dans des conditions abyssales, mais aussi, par des dcrochements traduisant un raccourcissement NE-SW (Othmanine, 1987).

Au Turonien, un changement des conditions profondes vers un milieu nritique chaud, a eu lieu, o d'importantes masses carbonates se sont installes. A partir du Turonien suprieur, une assise marneuse a t accumule dans une mer relativement profonde, parfois rompue par des intercalations calcaires. Ce mme rgime continue jusqu'au Campanien infrieur (Chavenine, 1987). Au Campanien suprieur et au Maestrichtien, Les dpts se sont forms dans des conditions de mer peu profonde et chaude avec la prdominance des calcaires crayeux rarement rcifaux et htrochtones vers le bas. La sdimentation crtace marine s'arrte la fin du Maestrichtien infrieur.

Fig11 - Carte palogographique de la Tunisie et des confins algro-tunisiens durant lAptien (in Memmi, 1999).

Pendant l'Eocne, des anticlinaux et des synclinaux dorientation NE-SW ont pris naissance la suite des grands plissements gnraliss qui se sont produits dans le Nord Africain, induits par la phase atlasique. Le retrait de la mer sest effectu lEocne suprieur, lrosion sinstalle pour causer dimportantes lacunes. Le remaniement de silex rput d'ge yprsien la base du Miocne o se dpose une sdimentation marine durant l'Eocne et le Miocne infrieur et moyen. Au Miocne, Le dpt est prsent aux environs de lOuenza (Morssot) avec une puissance considrable, il est transgressif et discordant sur les terrains crtacs plisss (G. Dubourdieu et Al 1956). Cette phase Miocne a t responsable de nombreuses dformations tel que leffondrement des fosss de Tbessa, Morsott et Ouled Boughanem, ainsi que des charriages. Cette phase a t amortie par des plissements ocnes dans les confins Algro-Tunisiens. Ces dformations sont dues au diapirisme dune part et de certains effondrements du socle au moment de la sdimentation dune autre part (G. Dubourdieu 1956). La mer sest retire la fin du Miocne et toutes les formations post-miocnes sont continentales ou continuent, jusqu'au Quaternaire. Les dpts quaternaires sont constitus par des formations continentales, ces derniers sont forms essentiellement d'boulis qui ont la particularit davoir leur lments assez bien arrondis , et sont frquemment lis par un ciment calcaire. Ils sont aussi constitus par des calcaires organo-dtritiques, des grs et des marnes.

II.5 Etude gtologique II.5.1 Les minralisations pridiapiriques II.5.1.1 Introduction : Il y a un regain d'intrt pour les gtes pridiapiriques depuis la dcouverte des concentrations conomiques de Zn-Pb les quinze dernires annes dans la Gulf Coast, et en Tunisie. Les gisements pridiapiriques sont une variable des gisements de type "Mississipi valley". Ils sont de petites tailles, mais des teneurs notables en zinc et en plomb. Le plus grand gisement appartenant cette catgorie, est celui de Vburum Trend Missouri (6% de Pb et 1% de Zn), aux Etats-Unis, qui contient actuellement les plus grandes rserves mondiales de type MVT. Il s'agit d'amas stratiformes ou stratodes encaisss dans le Cambrien suprieur l'Ordovicien infrieur. Suivi par le gisement de Cerro de Pasco (3.3% de Pb, 7.9%de Zn et 5 milliards de rserves) au Prou. La minralisation se prsente sous forme d'amas stratiformes et des amas de dissolution dans des dolomies du Trias infrieur

En plus des gisements de Morro Agudo (Brsil), le gisement de Blendvale (Australie), et Les gisements europens type MVT, qui sont de moindre taille par rapport aux gisements des Etats-Unis. En Afrique, enfin, le seul gisement d'importance comparable aux prcdents est celui de Touisset-Bou-Baker-El Abed. Ce district est situ l'extrmit est du Maroc prs de la frontire Algro-marocaine et l'ouest Algrien. Il reprsente la plus grande concentration de Pb/Zn en Afrique. Ces gisements sont encaisss dans des roches carbonates. Entre 1926 et 1997, ils produisent 67 millions de tonnes de minerai avec une moyenne de 7% Pb et 3% Zn. Ils contiennent aussi de l'argent (600 g/t) et produisent localement du cuivre (Bouabdellah et al, 1999). II.5.1.2 Les gtes pridiapiriques dans la rgion de Tbessa : A. Morphologie des corps minraliss : L'allure gnrale et les dimensions des corps minraliss de la zone couverte par cette tude sont trs variables. Les donnes recueillies l'affleurement font ressortir trois types morphologiques bien distincts: A la priphrie des masses diapiriques, filoniennes et massives. Minralisation la priphrie des masses diapiriques: Ce type morphologique n'est reprable qu'au massif de Hameimet Nord. La minralisation est localise au niveau du contact des formations triasiques avec les grs silicifis et brechifis albo-aptiens. Elle se prsente sous forme de lentilles Clestine saccharode soit sous forme de filons de clestine recristallise. Cette minralisation peut aussi contenir des veinules de barytine et de fluorine scantes sur les horizons Clestine et montrant ainsi l'antriorit de la Clestine par rapport la barytine et les minraux qui l'accompagnent. La mme chronologie a t dcrite Dj. Slata par Smati (1986). cette chronologie est bien visible l'chelle de l'affleurement o les veines de barytine et fluorine, de direction N40 N80, recoupent un corps clestine de direction N80 N120 (Othmanine, 1987). A l'ouest du chanon de Hameimet Nord, les filons de clestine recristallise sont situs sur le flanc sud-ouest de la partie redresse et renverse des couches albo-aptiennes. Ces filons ont une direction N90, des paisseurs de 1 1.5 m et une longueur de 10 15 m. une autre minralisation F-Ba-Pb et Zn est signale. Elle est importante surtout l'extrmit NW de Hameimet Nord ou elle affleure au sommet de la crte et qui peut tre poursuivie tout le long du flanc SE du massif. Son paisseur est de 5 m en moyenne au NW et de croit jusqu' 1 2 m vers le SE. L'extension de la minralisation en profondeur n'est pas connue, elle n'est prospecte qu'en surface par des tranches. Le minerai apparat sous

plusieurs formes: veinules, dissmin ou massive. La rpartition de cette minralisation est irrgulire.

Minralisation filonienne : A l'Ouenza, dans le quartier "Douamis", un systme de fractures orientes NE-SW, renferme une minralisation essentiellement "cuivre gris", fluorine et carbonates de fer dans les calcaires aptiens. En surface seulement, le cuivre gris dans ce quartier se prsente gnralement sous forme carbonate (malachite et azurite) et s'associe souvent la barytine. Depuis Douamis en allant vers le quartier "Hallatif", c'est la fluorine qui devient associe la barytine alors que la quantit du cuivre gris diminue. Cette minralisation est lie la zone de la faille N50-55 qui affecte des calcaires polypiers de la base de la srie aptienne. La barytine se prsente en lattes blanches dans laquelle baignent des cubes de fluorites translucides (Bouzenoune, 1993). A Hallatif, sur la route de Ouenza-Souk Ahras, la barytine devient de plus en plus abondante. Le minerai a un aspect brchique et est constitu de barytine blanche en tablettes, de fluorite violette et fluorite incolore, des quartz bipyramids de plus de 10 cm de taille et des oxydes de fer avec rarement de la galne (Bouzenoune, 1993). Un peu vers l'Ouest et sur la mme direction on y trouve de la dickite en association avec la mme paragnse avec en plus une sphalrite rare vers la terminaison SW, Koudiet Kahlouh, on retrouve toujours la mme association (cuivre gris, galne). La minralisation filonnienne dcele dans l'anticlinal d'Essouabaa et lie uniquement aux failles de direction NW-SE qui affectent les calcaires et les calcaires marneux de la partie suprieure du Turonien infrieur. Ce sont des failles faible rejet et remplissage calcitique accompagn par une minralisation essentiellement galne, sphalrite et leurs produits d'oxydation, pyrite et marcasite et clestine. On a galement dcel une minralisation fluorite-barytine, dissmine dans la brche filonienne, trs discrte, qui n'a jamais t dcrite auparavant et des traces d'hydrocarbures. Les secteurs minraliss signals dans ce massif sont: Koudiet el Rhirane qui appartient la partie NE du periclinal d'Essouabaa, H'jar M'rakeb situ au SW de Koudiet el Rhirane, Koudiet el Hamra et Koudiet 809 qui constitue le flanc NW de l'anticlinal d'Essouabaa et Koudiet el Kahla situe au SW de Koudiet 809. Dans tous ces secteurs, la minralisation occupe plusieurs filonnets parallles de direction NW-SE, mais la puissance et la distance entre les filons varie d'un secteur l'autre. L'extension apparente des filonnets est gnralement de 20 300 m et leur puissance varie de 0.1 1.5 m. A Mesloula, la minralisation filonienne rencontre est variable. Du sud-ouest (Dehar Mesloula, Dj. Assa), vers le centre du massif (massif barytique, Koudiet Damous), une minralisation cuprifre se manifeste. Elle est le plus souvent localise dans la srie

d'alternance sous-rcifale, mais rarement dans les calcaires rcifaux. Elle se rencontre dans les zones brechifies lies aux dcrochements ou dans des filonnets ou fissures de 1 2 m de longueur. Le remplissage de ces derniers est reprsent par le cuivre gris, la malachite et l'azurite.

Dans la partie centrale de la structure, au NW de Kef Bouguern-Bardo appele encore "zone d'oxydation" un autre type de minralisation apparat. Elle est principalement arsno-antimonifre, retrouve sous une zone d'oxydation hmatite-limonite. La minralisation est reprsente par le ralgar, l'orpiment, la stibine et la cuprite avec la prsence de petites concentrations de barytine rares cristaux de galne dissmine (rapport ORGM, 2000). Elle est localise dans des marnes noires bitumineuses intercalation de bancs de calcaires de l'Albien, antrieurement rapportes au Barrmien. En allant vers le nord (massif calaminaire, Kef Rakhma, Petit Jaber), la minralisation zincifre augmente de plus en plus jusqu' ce qu'elle devient exclusivement plombo-zincifre. Elle est reprsente par la galne, sphalrite et les produits d'oxydation (smithsonite, crusite, et calamine) et encaisse dans les calcaires aptiens qui sont surmonts par des marnes (clansaysiennes ou albiennes). La zone minralise est localise dans des fissures dont l'extension et la direction changent d'un massif un autre ou dans des brches calcaires. A Boujaber, la minralisation filonienne est reprsente par la prdominance de la barytine, la fluorine et les sulfures de Pb-Cu-Sb et Fe. Elle est lie essentiellement aux calcaires rcifaux albiens souvent silicifis et parfois dolomitiss. Elle se prsente soit en fins filonnets de 1 4 cm d'paisseur, continus sur plusieurs mtres, soit en filons dont la puissance varie de quelques centimtres deux mtres. La minralisation dans les filonnets gnralement calcitique est dissmine mais souvent irrgulire et se dveloppe sous forme d'une dissmination de grains fins. Les zones dissmination, longues de quelques centaines de mtres, prsentent gnralement une largeur de 5 10 m mais atteignent parfois 30 40 m. le plus intressant des filons connus Boujaber est situ au nord du massif. C'est un filon de barytine galne dissmine localise au contact Gargasien-inferieur-Gargasien suprieur Clansaysien. Il s'tend sur 100 150 m de long, 1 2 m d'paisseur et quelques dizaines de mtres de profondeur. A Hameimet Nord, la minralisation polymtallique se situe de part et d'autre de l'oued qui traverse le massif, le long d'une faille de direction N130. Cette faille fait remonter les grs silicifis renfermant une minralisation qui s'tend aux calcaires sur-incombants. La galne, la barytine, la fluorine et les oxydes de fer sont les phases minrales principales reconnues dans ce massif.

A Hameimet Sud, dans sa partie orientale, le long d'une faille de direction NNW-SSE, apparat une zone faiblement minralise affectant surtout les grs. Cette minralisation est sous forme de veinules remplissage calcitique et barytique et une faible quantit de galne. D'autres fractures de faible extension de part et d'autre de la faille N130, qui compartimente le massif, sont signaler. Elles prsentent la mme association minrale dj cite. Le minerai Hameimet sud est moins riche en fluorine qu' Hameimet nord. Dans la partie occidentale de Dj Harraba, se distinguent deux types de minralisations filoniennes, l'une ferrifre lie aux calcaires milioles et rudistes d'ge Aptien. L'autre polymtallique lie spcialement la faille NW-SE, cette minralisation comprend une minralisation argentifre et une autre plombifre, dont une partie est altre en crusite. A Boukhadra, la minralisation ferrifre se trouve essentiellement dans des formations carbonates d'ge Aptien localise proximit des appareils diapiriques. Elle est souvent sous forme de filons (BKII, Pic, Amont). Accessoirement la minralisation polymtallique dont la formation tait plus tardive que la premire, est essentiellement plombocuprifre porte par des brches en remplissage de fractures, parfois elle forme des veinules dans l'encaissant calcaire. Minralisation massive : A l'Ouenza, une importante minralisation ferrifre prsente une forme stratiforme en liaison avec des joints stylolitiques, qui soulignent pour la plupart la stratification. La minralisation polymtallique de ce type est moins abondante. Elle est lie principalement aux cavits de solution au niveau des calcaires rcifaux aptiens, les parois des karsts sont soulignes par de la barytine tardive (Bouzenoune, 1993). A Boujaber, cette minralisation de dissolution nat la suite de remplissage des vides karstiques et des colonnes qui sont trs abondants dans les calcaires rcifaux. La rpartition dans le secteur est du massif (secteur col) et la partie ouest (pointe ouest). La minralisation est principalement compose de calcite faible teneur en barytine et en fluorine. Les minraux mtallifres sont essentiellement reprsents par la galne qui se dveloppe sous forme de bandes rythmiques le long des bords de la colonne et de vide ou en amas dans la partie centrale. La galne est en quantit subordonne. La plupart de ces colonnes ont t exploites en surface; cependant, d'aprs les donnes de forage d'estimation, leurs teneurs en composants utiles sont difficiles estimer. A Boukhadra, une minralisation ferrifre intressante conomiquement, est localise dans des formations carbonates d'age Aptien, et se prsente sous forme d'amas qui forme "le gte principal" du gisement.

A Hameimet Nord, une minralisation a t repre au contact de l'Albo-Aptien et la discordance Vraconienne dans un corps stratode (filon-couche), oriente NW-SE. Affleurant sur une longueur de 630 m au NW, le corps de minerai a t recoup par des sondages plus de 80 m de profondeur. Sa puissance va de 0.9 8 m avec une moyenne de 3.5 m dans sa partie SE. Le minerai est souvent brchique, ruban et prsente parfois des poches de petites tailles et de godes fluorite. Il est form par la fluorite et moins souvent la barytine et peu de galne, sphalrite, et pyrite.

A Hameimet Sud, dans des calcaires brechiques albo-aptiens, une minralisation instratifie est aussi signale. Le corps minralis a une paisseur moyenne de 0.30 m, qui peut atteindre par endroits 1 m. le minerai est constitu de barytine contenant des filonnets de galne associe la calcite. Vers l'Ouest, le minerai devient caverneux et limoniteux. Il prend l'aspect de chapeaux de fer. Il se prsente soit sous forme massive, soit en boxwork, prsentant des grains de taille millimtrique. Une autre minralisation stratode sans intrt conomique est localise prs du contact Trias-couverture. Elle se prsente sous forme de petits filets de galne dans les dolomies et en fines couches dans les diaclases des calcaires (Othmanine, 1987). A Kef M'khirirga, la minralisation polymtallique est parfois renconte au cur de la srie grso-calcaro-marneuse de l'Aptien. Elle contient de barytine, fluorine et de la galne sous forme de nids ou de lentilles avec des traces de silicification. Ces minralisations Ba-Pb-F apparaissent principalement sur le flanc SW de Djebel de Kef M'khirirga.

B. Chronologie des diffrentes minralisations : Dans la rgion des Monts du Mellgue, la minralisation la plus ancienne, est la minralisation sidritique qui est ne par la transformation des calcaires aptiens par mtasomatose (ex: l'Ouenza, Bouzenoune, 1993). Suite la description des diffrents types morphologiques des minralisations trouves, deux gnrations de minralisations peuvent alors tre dtermines. La premire gnration (la plus prcoce des deux gnrations), est celle qui se dpose dans les horizons la priphrie des masses triasiques ou en contact direct de celles-ci. On l'a prcdemment dfinie comme tant une minralisation la priphrie des masses diapiriques. Elle est essentiellement clestine. La deuxime gnration, plus tardive, est encaisse dans la couverture post-triasique des horizons variables. Elle est soit filonienne ou massive, lie aux calcaires nritiques d'age albo-aptien ou dans des calcaires fins de type Bahloul, d'ge

turonien, dans des filons distants par rapport aux masses vaporitiques. Cette gnration est essentiellement Pb-Zn, associe le plus souvent la barytine, fluorite et calcite. En comparant ces deux gnrations trouves entre l'Ouenza au Nord et Tbessa au Sud avec celles de la Tunisie, dfinies par Sheppard et al, 1996; la premire gnration correspond se trouvant dans la masse anhydritique, en contact avec la couverture. La deuxime gnration correspondrait une troisime gnration , localise dans la couverture post-triasique : elle peut correspondre la minralisation lie aux calcaires nritiques, mais aussi celle lie au facis de type Bahloul, formant ainsi un faux SEDEX. Cette dernire s'est dpose grce un enrichissement en lment "anomalie formationnelle" et lors des remobilisassions tectoniques, il y a eu le dpt de cette minralisation dans les fractures affectant le Turonien.

II.5.4 Les facteurs contrlant la minralisation : a. Facteurs lithologiques : Tous les indices de minralisation connus dans la rgion situe de Tbessa sont localiss dans des roches carbonates dont l'ge varie parfois d'un secteur un autre. La minralisation pige dans les calcaires se prsente sous forme brchique, filonienne, stratiforme, dans des cassures ou dans des vides karstiques. Les marnes albo-vraconiennes, par contre forment l'cran immdiat cette dernire. Dans la rgion des confins Algro-tunisiens on note aussi une minralisation plus ancienne que celle dj dcrite ci-dessus. C'est celle de la clestine localise dans la zone de contact Trias-couverture.

b. Facteurs structuraux : La structure du massif joue un rle important dans la rpartition de la minralisation. A Essouabaa, l'ensemble du massif est marqu essentiellement par une tectonique cassante reprsente par des failles transversales NW-SE. Ces dernires reclent les indices plombo-zncifres de la rgion. A l'Ouenza, l'horizon porteur de la minralisation est affect par un rseau de failles de direction gnrale NE-SW. Elles forment un facteur structural important contrlant la minralisation. Cette fracturation n'est qu'une consquence de la remonte triasique dans la rgion. Dans la rgion de l'Ouenza, la majorit des gtes des zones plisses se localisent dans les priclinaux ou les formations sont soumises aux tensions maximales, entranant ainsi, la

formation des piges pour les minralisations ascendantes (fissures et zones de broyages). A Boukhadra, les gites mtalliques se localisent dans les priclinaux des anticlinaux, lieu ou les roches sont soumises aux tensions maximales entrainant la formation de piges pour les solutions minralises ascendantes par les fissures.

A Mesloula, le diapir a jou un rle prmordial dans la fracturation des formations au cours de son volution. Il favorise alors le dpt de la minralisation aux nuds des fractures (NE et NW). Les indices polymtalliques ont t signals galement dans les apex des anticlinaux. L'analyse gographique de la minralisation polymtallique (galne, sphalrite, smithsonite) s'avre tre prfrentielle par rapport au Trias. Tandis que, la minralisation Pb-Zn est plus rpandue au NE du massif, la ou le Trias est plus tal et exerce une pousse plus forte, la minralisation cuprifre (cuivre gris, malachite, azurite) prend place plus au sud; au SW du massif, dans des zones plus calmes. La minralisation arsno-antimonifre (ralgar, orpiment, antimoine), quand elle est repre au centre de Mesloula. La rpartition de la minralisation polymtallique, boujaber est contrle notamment par les failles longitudinales et transversales. Les failles longitudinales sont les principales failles qui hritent la direction des failles rgionales (Dubourdieu, 1956; Zerdazi, 1990). Elles sont situes au sud et l'ouest du massif et facilitent ainsi l'infiltration des solutions minralisatrices. Quant aux failles transversales, elles ont conditionn la structure en blocs (compartiments) du Dj. Boujaber et jouent le rle de piges pour la minralisation. L'analyse microscopique des calcaires accompagnant la minralisation, montre la prsence de stylolites.

Ces structures naissent la suite de la compression et dessinent des joints irrguliers. Ces structures ont jou le rle de piges ultrieurs pour les fluides minralisateurs ou ils auraient dpos. Les gtes de Hameimet Nord et Hameimet Sud se localisent prfrentiellement dans les endroits de conjonction des structures cassantes et les zones ou se manifeste la tectonique diapirique. En effet, ces lieux seraient des piges favorables l'accumulation de la minralisation polymtallique encaisse dans les carbonates du Crtac. A Harraba, la minralisation polymtallique est essentiellement lie la faille de direction NW-SE. Dans le secteur de Boukhadra, le diapir a jou un rle trs important dans la fracturation des formations au cours de son volution. Ces facteurs de deuxime ordre sont associs un horizon porteur tel que les calcaires qui reprsentent un important facteur structural contrlant la minralisation.

II.6 Etude minralogique : La description minralogique des diffrentes phases se rsume comme suit :

II.6.1 Les minraux mtalliques : La galne PbS A l'Ouenza, Hallatif, elle est rare. Elle se prsente soit disperse dans le calcaire aptien dbris de bioclastes avec le minerai de fer (fig.12), soit sous forme de fins cristaux dissmins au sein de remplissage de fractures (fig.13). Dans ce dernier cas, elle est le plus souvent associe la calcite blanche ou la barytine.

A Essouabaa, la galne est trs abondante, souvent associe la sphalrite dans une gangue calcitique. La minralisation est toujours lie aux zones de failles majeures (minralisation veinule). Elle se prsente soit en amas interstitiels (grande plage), soit en cristaux subautomorphes automorphes de taille variable de 0.1 1.5 cm irrgulirement rpartis dans les calcaires micritiques du Turonien infrieur, soit en veinules. Cette mme galne est parfois brchifie, avec dveloppement de la crusite ces bordures. A Boujaber, Hameimet Nord et Hameimet Sud, la galne est aussi le minral le plus abondant en surface. Elle se prsente souvent dans les calcaires rcifaux d'ge albien ou dans les calcaires brchiques et silicifis d'ge albo-aptien. En affleurement, elle se trouve au niveau des vides karstiques (en amas et dissmine), mais au niveau des zones de broyage, des fractures et microfractures sous forme de remplissage tardif (veinul). Elle est le plus souvent associe la calcite blanche et la barytine. La taille de ses grains varie entre 3.1 5 mm. Elle est souvent associe de la crusite. A Hameimet Nord, la galne se dveloppe sur un nuclus de quartz authigne.

Fig 12 Cristaux de galne dissmine dans des calcaires Aptiens. Kef M'khirirga.

(S.P, LN, GRx8) (Clich, Tlili)

Fig 13 Galne remplissant les zones fissuralesdans les calcaires Aptiens. Kef

M'khirirga (S.P, LN, GRx8) (Clich, Tlili)

A Boukhadra, et Ouenza, elle est souvent associe la barytine et se prsente sous forme disperse dans les calcaires aptiens ou lie des brches de remplissage des vides et dans les fractures des calcaires (Fig14).

A Mesloula, c'est le sulfure principal de la minralisation, elle se prsente en cristaux automorphes, de taille millimtrique, dissmins dans les calcaires dolomitiss et silicifis de l'Aptien (fig15,16).

A Kef M'khirirga, elle remplit les vides et les fissures dans la calcite et dans le quartz. A Harraba, la galne se prsente souvent en cristaux cubiques automorphes, isols et de dimensions variables, donnant parfois des associations de plusieurs formes du systeme cubique. Elle se trouve en dissminations fines ou petites inclusions dans les calcaires, soit dans les petites cavits des calcaires broys.

1 mm

Fig 14 La galne associe la barytine . Ouenza (S.P, LP) (Clich, Tlili).

Fig 15- Galne avec des arrachements triangulaires. Mesloula (S.P, LN, GRx8)

(Clich, Tlili)

Fig 16- Glne dissmine Mesloula (S.P, LN, GRx8)

(Clich, Tlili)

La blende ZnS A l'Ouenza, elle est trs rare, seuls quelques grains ont t observs Douamis en association avec la galne.

Dans les autres massifs, elle est moins abondante l'affleurement qu'en profondeur. Elle se prsente soit en amas en grandes plages, de couleur jaune-mielleuse ou bruntre et de dimension allant de 1 10 mm, soit en grains fins et partiellement altre en smithsonite. A Essouabaa, la sphalrite prsente des rflexions internes claires et sans zonages, comme elle se trouve en faible quantit dans les zones qui sparent les plages de galne. Elle est aussi sous forme brchique dans une gangue gnralement calcitique.

La ttradrite 33SbSCu

Ce minral trs abondant, minral est sous forme de cristaux automorphes subautomorphes en restitue trs caractristique, associ parfois la covellite bleue rflexion interne rouge brique (fig17).

La pyrite 2FeS

Elle est de quantit ngligeable par rapport aux autres sulfures. Elle est prsente en reliques de remplacement en grains fins (moins de 0.5 mm) dans les cristaux de sphalrite.elle est soit dissmine dans le calcaire ou dans la barytine, soit sous forme de pyritosphre de type fromboidale ou encore sous forme de cristaux automorphes. A Boujaber, les grains fins de pyrite entourent parfois les coquilles fossilises d'organisme comme ils peuvent galement se trouver l'intrieur de celles-ci. La pyrite peut prendre naissance de la transformation de la marcasite (pyrite d'inversion). Elle peut aussi tre plus au moins hmatitise. A Kef M'khirirga, elle est observe dans les gros cristaux de quartz.

1 mm

Fig 17- Cuivre gris en section polie Ouenza (S.P, LP)

(Clich, Tlili)

A Mesloula, elle est souvent altre en goethite, ce qui confre localement des teintes rougetres aux calcaires dolomitiques encaissants.

La marchasite 2FeS

Elle est rare. A Essouabaa, elle est soit en cristaux zons ou elle prsente des textures d'altration.

II.6.3 Les minraux d'altration secondaire : La crusite 3PbCO

C'est le minral le plus abondant. Il est secondaire et rsulte de l'oxydation de la galne. Il apparat surtout ses alentours et ses bordures et au niveau de ses zones de faiblesse, en l'occurrence, les plans de clivage et les microfractures. La crusite se prsente en structure le plus souvent collomorphe. Elle se trouve dans une gangue forme de calcaire et/ou de barytine avec parfois du quartz automorphe. A kef M'khirirga, elle est souvent associe la smithsonite.

La covellite CuS La prsence de la Covellite tmoigne de l'existence des minraux de cuivre dans la paragense primaire. Elle est souvent associe la galne et la crusite.

Les carbonates de fer : A l'Ouenza, et Boukhadra, les carbonates de fer sont souvent les plus intressants et potentiel conomique lev. Ils sont le plus souvent reprsents par l'ankrite et la sidrite

3FeCO . D'aprs les rsultats des travaux de Bouzenoune (1993), la sidrite est de couleur grise ou blonde. Microscopiquement, la sidrite grise est toujours isogranulaire et dont la taille varie entre 250 et 1250 micromtres. La sidrite blonde par contre, se prsente sous forme de plage spathique avec une taille allant jusqu' 5000 micromtres. Deux types d'ankrite ont pu tre aussi observ : blanche et grise. L'ankrite grise, automorphe, est sous forme de rhombodres de 400 micromtres de taille ou sous forme de plage de 250 2000 micromtres. Cette ankrite est toujours associe la sidrite grise ou blonde et souvent affecte par des fissures ankrite blanche (Bouzenoune, 1993). L'ankrite blanche occupe les fissures qui affectent la sidrite grise associe ou non la sidrite blonde. La taille de ces grains peut atteindre jusqu' 5 mm (Bouzenoune, 1993).

Les oxydes de fer : Reprsents par l'hmatite 32OFe (fig18), la goethite )(OHFeO (fig 19)et la limonite

HOOFe 3,2 32 (fig 20), ce sont les plus prsents dans tous les massifs.

A Essouabaa, l'hmatite est en forme de petites baguettes pouvoir rflecteur faible et de teinte gris bleutre. L'hmatite Essouabaa, prend naissance en remplaant la pyrite. A Boujaber, ces minraux forment une zone d'oxydation qui caractrise essentiellement le sommet de la barre aptienne. Cette zone est de forme stratode extension E-W sur plus de 1000 m, pousant ainsi la direction gnrale du massif. Ces minraux sont associs la smithsonite, crusite, malachite et azurite. Le minerai est souvent poreux et

caverneux, souvent associ la barytine, la galne et le ttradrite. A proximit des

1 mm

1 mm

Fig 18- Hmatite associe la malachite et l'azurite. Ouneza (S.P, LP).

(Clich, Tlili)

Fig 19- Goetite associe l'hmatite Ouenza (S.P, LP).

(Clich, Tlili)

1 mm

Fig 20- Limonite associe l'hmatite Ouenza (S.P, LP).

(Clich, Tlili).

minerais, l'altration s'exprime par la silicification, parfois si forte que la roche prend l'aspect de quartzite ou de fines aiguilles de quartz apparaissent l'occasion. A Meslolula, elle est trs rpandue. Elle se prsente en petites sections automorphes qui sont certainement hrites d'un minral initial totalement altr, qui serait de la pyrite.

Les carbonates de cuivre :

L'azurite 2233 )()( OHCOCu C'est un minral hydrat du systme monoclinique, effervescent, en cristaux aplatis bleu de Prusse bleu d'azur.

La malachite 2232 )()( OHCOCu Carbonate hydrat du systme monoclinique clat soyeux, elle fait effervescence avec l'HCl dilu, de couleur vert meraude vert d'herbe. Ces deux minraux prsents pratiquement dans tous les secteurs, mais de quantit moins importante, rsultent de l'altration de la ttradrite (Fig21, 22).

Ils sont parfois associs la chalcosine, comme c'est le cas dans le secteur de Kef M'khirirga.

II.6.2 Les minraux de gangue : La calcite 3CaCO

Elle se prsente en filonnets millimtriques centimtriques scants aux plans de stratification. Elle assure aussi le remplissage des cavits de dissolution et parfois mme des fissures d'ordre centimtrique qui affectent les roches carbonates compacts ou micritiques d'age vari. Elle est souvent associe des oxydes et hydroxydes de fer ainsi qu' des

1 mm

Fig 21- Malachite associe l'azurite avec des oxydes de fer. Mesloula (S.P, LN, GRx8)

(Clich, Tlili).

Fig 22- Malachite associe l'azurite. Ouenza (S.P,LP)

(Clich, Tlili)

dissminations de cristaux de barytine. Elle est de couleur blanchtre, prsentant les formes rhombodriques caractristiques. Microscopiquement, la calcite forme l'essentiel des facis. Elle est le plus souvent sous forme de micrite, formant ainsi la matrice des sdiments ou l'intrieur des grains (micritisation parfois totale, donnant naissance des pelltoides). C'est la calcite cryptocristalline.

Un autre type de calcite dit, calcite d'encrotement apparat dans les dpts granulaires autour des grains dans le facis dans des calcaires texture grainstone packstone. Une calcite tardive localise dans les fractures ou dans les cavits bioclastiques. C'est une calcite limpide dont la taille est infrieure 1 mm. Une autre dite poecilitique, c'est la plus tardive. Elle se prsente sous forme de grandes plages monocristallines, dpassent les 3 mm de taille. On note parfois dans cette calcite la prsence des zonations internes ou d'inclusions soulignant les phases de croissance de cette dernire. Cette mme calcite peut montrer des oxydes de fer le long de ses clivages. Elle occupe les grands vides laisss par la dissolution.

La dolomite 23 )(COCaMg Ce minral est trs localis dans tous les secteurs du nord du Mllgue. Il occupe les premiers termes de l'Albien. La dolomite la plus rpandue se prsente sous forme de grands cristaux de grande taille de 50 450 micromtres. Ses cristaux sont gnralement automorphes subautomorphes, donnant naissance une texture idiotopique. Cette dolomite est issue d'un phnomne de recristallisation suivi parfois de dissolution, do la cration de porosit inter et intra-cristalline. Cette dolomite renferme des oxydes de fer et elle est si abondante qu'elle donne naissance des dolosparites et des dolomicrosparites. A Boujaber, elle caractrise seulement quelques niveaux de la barre mridionale d'age albien (rcifal) et les niveaux sommitaux de la barre septentrionale d'age gargasien suprieur clansaysien. Les grains sont de texture idiotopique xnomorphe, formant ainsi des dolomicrites des dolomicrosparites, rares taches d'oxydation. A Hameimet Nord, des niveaux suprieurs de la formation albo-aptienne, la dolomite se prsente en forme craquele en prsentant des cristaux anguleux idiotopiques isols.

Le quartz 2SiO

Le plus souvent, il est dtritique de taille moyenne fine ne dpassant jamais les 0.25 micromtre, donnant naissance parfois des niveaux grseux. Un autre type de quartz apparat moins abondant que le premier, sous forme de cristaux automorphes , allongs avec des inclusions et des zonations et dont la taille est considrable qui peut atteindre 10 micromtre (fig23).

La Clestine 4SrSO

La Clestine est observable au niveau du contact direct du Trias avec sa couverture aptienne dans le secteur de Hameimet Nord. En affleurement, elle se prsente sous forme de lentilles interstratifies cristaux saccharodes ou elle assure le remplissage des filons sous forme recristallise. Des filons de barytine et/ou fluorite et galne recoupent les horizons de Clestine, ceci explique l'antriorit de la Clestine par rapport la fluorite et les minraux qui l'accompagnent. Les filons de Clestine recristallise sont localiss sur le flanc SW de la partie redresse et renverse du chanon de Hameimet Nord. Microscopiquement la Clestine se prsente sous forme de cristaux tabulaires transparents translucides de quelques millimtres de taille. Elle a t aussi observe dans les autres massifs, dans les filons mais des quantits variables et moins importantes. Elle assure dans ce cas prcis une gangue pour les autres minraux sulfurs.

La barytine 4BaSO

A l'Ouenza, comme Boukhadra elle est abondante dans l'Aptien, surtout au niveau des zones de broyage de la faille majeure (N50-55). Le minral se prsente sous forme de gros

Ca 0.5 mm

Fig 23- Microphotographie de quartz automorphe dans une matrice forme de

calcaires (Ca) en lame mince (LN) (Clich, Tlili).

cristaux automorphes en tablettes de taille centimtrique. La barytine est souvent associe au cuivre gris et/ou ses drivs carbonats (azurite et malachite). Au nord du massif de Boujaber, la barytine forme un filon d'environ 100 150 m de long, sur 1 2 m d'paisseur et il disparat quelques dizaines de mtres de profondeur. Ce filon d'orientation NE-SW, forme le contact entre les calcaires du Gargasien et les calcaires bioconstruits du Gargasien superieur Clansaysien. La barytine se prsente en cristaux automorphes subautomorphes avec la prsence de fins filonnets de galne, d'environ 0.5 5 mm d'paisseur, au niveau des plans de clivage de la barytine ainsi que de faibles quantits de carbonates de cuivre (malachite et azurite). La barytine se prsente galement associe la calcite, fluorine et sidrite au niveau des cavits karstiques dans les calcaires bioconstruits aptiens.

A Hameimet Nord et Hameimet Sud, la barytine est toujours lie aux filons qui affectent la formation albo-aptienne. A Harraba et Mesloula, elle se prsente sous forme de batonnets (Fig24) et de cristaux tabulaires, parfois en eventail, elle est associe parfois la malachite ou des sulfures de la phase principale de la minralisation.

La fluorite 2CaF Elle est gnralement associe la barytine. Elle n'a t repre que dans le secteur de Hameimet Nord, la ou elle est la plus abondante par rapport Hameimet Sud et aux autres massifs. Les grains sont de grande taille et englobent parfois des grains de barytine ou de carbonates; en profondeur par contre, la taille des grains diminue. Microscopiquement, sa taille est de 1 cm de moyenne, d'une couleur brune transparente et occupe souvent les vides godiques.

Fig 24- Barytine sous forme de btonnets Mesloula (S.P, LN, GRx8)

(Clich, Tlili)

Elle n'tait pas dtecte mais signale par l'ORGM dans le secteur de Boukhadra, ayant une couleur bleu-violet blanche translucide, elle montre des cristaux cubiques accompagnant la barytine. Elle occupe la position externe dans l'encaissant par rapport la barytine.

II.6.4 Autres minraux rares : On signale la prsence d'autres minraux tel que ralgar-orpiment, dans le secteur de Mesloula (O.R.G.M., 2000). Il convient de rajouter une minralisation mercurielle cinabre Essouabaa, dont on ne peut rien dire jusqu' prsent, car les affleurements sont inexistants ou introuvables, seul un chantillon de cinabre a t trouv dans les haldes d'une ancienne exploitation Koudiet El Rhirane (O.R.G.M., 2003). D'aprs les rsultats obtenus, la nacrite tait aussi dcele dans le massif d'Essouabaa. Elle a t dtermine par spectromtrie infra-rouge. C'est un minral qui est toujours postrieur la calcite mais antrieure la phase mtallique. La nacrite se prsente, soit sous forme de grains trs fins, de tailles ne dpassent pas les quelques microns, ou fibreuse, sous forme de longues paillettes de plusieurs dizaines de microns, remplaant la calcite spathique. On constate une zonation verticale de rpartition de ces minraux; ainsi la quantit de la galne, barytine, fluorine, calcite diminue en profondeur, alors que la sphalrite augmente dans les horizons profonds.

III.1 rappels thoriques : Le but de la mthode est la dtermination de la nature gologique du sol laide de la variation du champ gravifique terrestre. Une dformation gologique quelconque, tels que anticlinaux, synclinaux, failles ou remplissage quaternaire mettant en jeu des roches de densits diffrentes peut tre dcele par ltude du champ gravifique terrestre.

Si la Terre tait isole dans lespace, parfaitement ronde, immobile et forme de couches concentriques latralement homognes, g aurait partout la mme valeur.

g

= - G.M/R2

Or il nen est rien, la pesanteur varie dun point l'autre. Ces variations ont des causes diverses que lon peut numrer:

- laltitude de la station de mesures, - la forme du gode, - la topographie ou les irrgularits de la surface du sol au voisinage du point de mesure,

- la position du point de mesure par rapport la Lune et au Soleil, - les htrognits du sous-sol. Les deux premires sont dorigine godsique dans lesquelles intervient la position de la station de mesure sur la Terre. La troisime influence est due au relief, en supposant un sous-sol de densit constante choisie arbitrairement. La quatrime est fonction de la position de la Lune et du Soleil par rapport la Terre et du moment de la mesure. La dernire runit les variations de la pesanteur ayant une origine gologique ou tectonique.

Les quatre premires causes sont dites non gologiques, la cinquime est dite gologique et cest elle qui prsente un intrt pour la gophysique applique.

Bien entendu, lors de la prospection le gophysicien sefforce de ne conserver que les variations lies aux htrognits du sous-sol en liminant celles provoques par les causes non gologiques.

En liminant par le calcul les variations provoques par les causes non gologiques, il ne subsiste en fin de compte que les variations lies aux htrognits du sous-sol qui

constituent les anomalies gravifiques que lon essaye de leur faire correspondre une interprtation gologique.

III.1.1 Quest ce quune Anomalie

Prcisons d'abord le sens que nous attribuons ce terme ''d'anomalies'' Pour nous faire une ide nette de sa signification, supposons en premier lieu que les couches superficielles du globe sont constitues par des terrains homognes, de densit constante, sur une paisseur de quelques centaines de mtres au moins. Il est alors possible de calculer le champ thorique de la pesanteur en tout point de la surface du s