POLARITÉS GÉOCHIMIQUES ET PALÉOGÉOGRAPHIE DES SÉRIES VOLCANO-SÉDIMENTAIRES PÉLITIQUES

DU NW SYRIEN AU CRÉTACÉ BASAL

Mireille DIXLATINE-MA~&RE

Laborafoire de Ge’oloyie, SSC. O.R.S. T.O.dI., 70, rozztt: d’A4zzlnay, F. 93140 Bondy

RÉSUMÉ

Les séditnenfs pklagiques m~sozoïques associés aux nuppes ophiolitiques du Buër-Bassit (X14- syrien) et charriées du nord vers le sud sur In plaie-forme arube au Maestrichtien supérieur, pr&enfrnt une évolution géographiqrre se traduisant par des caractères proxitnaur à l’est (plus grande épaisseur des ddpcifs, bancs de yrés ef de calcarènifes & éléments de plate-forme).

La corrèlation AllFe qui, dans le cas de sédiments océuniques siliceux permet de rotwaître l’évolution des séries dans le temps et duns l’espuce (le ccu&ère disk1 des dépôts ktani tnarquè par une nugmentc7tion de la teneur en fer), n’a pu ètre utilisée ici. En eflet, la présence dans la partie cetatrule du Baër-Bnssit d’un important Ppisnde volcanique provoque localetnenf une forte nugmentafion de la teneur en fes des sédimenis et qui en masque l’èvc~lutioti géochimique normale.

C’est par des calculs pètrochimiques effecfués sur une série de pdlitrs d’âge C.‘rèturLi b~sal que les polaritès, définies à partir des critères sédimentologiques, ont pu ibre retrouvées.

MOTS-CLÉS : Géochirnie - Sédiments siliceux - I%nents majeurs - Paleo-enl-ironnenent..

ABSTRACT

GEOCHEMICAL POLARITIES AND PALEOGEOGRAPHY OF EARLY CRETACEOIIS PELAGIC DEPOSITS

IN NORDWEsTERN SYRIA

The pelagic sedimenis deposiied duritrg the Mesozoic time and ussocinted rvifh ihp ophiolitic sheets of Bat+-Bassit urea (N-W of Syriu) exhibit proximul features on the east (tnore thicker deposifs, beds of satulstones and calcarenites ivith redeposited platform limesiones).

The correlation line befmeen Fe and Al, in pelugic sedimerzts and radiolurites, ~llorvs to ontline the puleogeogrn- phic irends. The more disiant deposifs from coniinenf huve relatively high values of Fe.

In pelngic sedimenfs of Baër-Bassit ureu this diagrurnm is JJO~ suituble. Thr seftitlg up of a11 irn[JOrid per-

ulcaline volcanism induces, locally, a high amount of Fe and alters ihe sedimentation. The sedimentological polarities hnve been displayed by peirochemical calcrrlationx 011 an eclrly crefaceous mud-

stoties level.

I<EY WOKDS : Geochemist,rg - Siliceous deposits - hlajor e~ernerlts - Palru-envirc,mnent.

I’EOXkIMMYECKIdE IIOJIFIPI-IOCT~ Id ?JAJIEOI’EOI’PA@MZI IIEJIBTOBbIX BYJIICAHO-OCAJJOYHbIX PA3PE30B B CEBEPO-3AIIA)JHOR CIdPI/IM

B TEYEHklE PAHHEFO MEJIA

Me303oiiome neaarmecme ocawq ZlCCO~HIïpOBaHHbIe C O~~ïOJI~ïTOBbI~~H IIOKJlOBa&IH 06JIaC.TH

Eaap-Ba.ccm (33 c-3. Cnpm) II nepewewemme c cesepa Ha mr Hari apa6cIcoik mam$opïv~e B

Cah. O.R.S.T.O.I~~~, se?. GM., vol. XIII, no 1, 1983: 19-30 19

M. DELAUNE-MAYÈRE

BepxHeMaacTpzïxTcKnM Hepnon, xapaHTepn3ywTcH reorpa@isecKoM 3Bo~H34*ïe$~, BbIpawalomeiicH Ha BOCTOKe IIpOKCHMaJIbHbIMIH IIpEISHaKaMH (6onee TOJICTbIMSï OTJI03KeHMRMH, IIJIaCTaM~ï HeCYaHHICOB H HaJIbHapeHHTOB, COp;ep?ZWIJHX HJIaTtjOpMHbIe 3JIAMeHTbI.

KoppeJrasnm Al/FeIcoTopaH, 33 cjrysae KpeMHHcTblx 0HeaHcHnx 0canKoB CJIY~EEIT yKa3aTeaeM 3BOJIK)qHSï paBpe3OB B BpeMeHH H B IIpOCTpeHCTBe (AHCTaJIbHbIti XapaKTep OCafiKOB BbIpWKaeTCH HOBbIIUeHEleM CO~ep?KaHrIR 3fEeJIe3a 5aeC.b He MOFKHO 6m10 ylIOTpe6JIHTb. B CaMoM Bene, IIpHGyTCTB&ïe B QeHTpaJIbHOfi rIaCTEï I;aep-I;aCCHT KpyIIHOrO ByJIKaHWIeCKOI'O 3IIH3OJ@. JIOKaJIbHO BbI3bIBaeT 3HawïTeabHoe HoBbHueHne conepwaHI<ff =eJresa B 0caAKax w MacrcnpyeT nx HopManbHyro reoxnMw secKyj-0 3BOJIloIJHIO.

~eTpoxtlh~llsec.rcl~wH pac.seTaMm, npoBe~eHHbInw B OP;HOM paapese newToB paHHeMe.noBoro BospacTa MO~HO 6bmo IIepeHatiTH Te IIOJIR~HOGTH, mo onpe~e,srnJlm2b no ce~m~~eHTo~~or~IsecH~r~~m CTaHnapTaMK

PyIcoBo~fI~He CJIOBâ : FeoxnMtwi --- )CpehlHHCTbIe oca~w~ - rJ-IaBHbIe 3JIeMeHTbI - IIaJreocpena.

INTRODUCTION

Les format.ions ophiolitiques et radiolitiyues du Ba&r-Hassit (IV-W de la Syrie), appartenant au « croissant ophiolit,ique péri-arabe )) ( RICOU, 1971), ont. été c,harriées du N-W vers le S-E sur la plate- forme carbonatée arabe-africaine au &laestricht.ien suptkieur.

La coupe E/W des nappes montre une succession

d'écailles constituées soit de roches appartenant au cortège ophiolitique, soit de sédiments océaniques siliceux fortement, plissés.

Au sein des écailles sédimentaires se dessine une polar&& E/W montrant des caractères proximaux à l'est et plus distaux à I'ouest en fonction de I'épais- seur des formations et de l'importance des apports détritiques à l'est (DELAUNE-~~IAYÈRE et al., 1977).

La situation des sédiments pélagiques par rapport

fkh. O.i?.S’.T.C~.&f., st?. C&l., ml. XIII, no 1, 1983: 19-30 20

POLARITÉS GÉOCHIMIQUES DANS LE VOLCANO-SÉDIMENTAIRE DU NW SYRIEN

Fig. 1. - Carte géologique schematique des écailles ophiolitiques et radiolaritiques du Baër-Bassit. Légende. 1 : calcaires de la plate-forme arabe du djebel Aqraa ; 2 : semelle metamorphique infrapéridotitique; 3 : assemblage ophiolitique ; 4 : écailles sédimentaires ; 5 : formations transgressives post-nappes ; A : contact, anormal des ophiolites sur les calcaires maestrichtiens du djebel Aqraa ; B : contacts anormaux entre ecailles ophiolitiques et radiolaritiques ; C : failles post-nappes ;

1, II, III : zones sédimentologiques définies dans les formations pélagiques du Baër-Ba&t. 1 à 10 - A à fil : localisation des echantillons analyses.

A : localisation des coupes de la fig. 2

Cah. O.R.S.T.O.M., sér. Géol., vol. XIII, no 1, 1983: 19-30 21

M. DELAUNE-MAYÈRE

i+i la marge peut. Pgalement i%re dét-erminée A partir clr critkes ~éochimiques notamment. par des compa- raisons en& les pentes des droit.es de rbgression de la corrblnt.ion Fe/Al (STEINRERG et RIPoDOzIS, 1978). Si, tlilns ce typtl de clep6t., Al represente les apports détrit~iquas, I’&loignrment par rapport, & la marge doit. se traduire par une diminution de la teneur en cet, élbmt~nt. par r:rpl)ort & celui du fer qui provien- drait. de l’alt&at,i»n du plancher océanique et des venues l~ydrot.hc~rrnales.

-Gnsi, la pente de la droite de rt;gression Fe/Xl doit augment.w en fonction de l’éloignement par rapport. B la marge. Ce phklomène a ét.é v6rifié dans plusieurs si;rieu radiolaritiques pasekes et, actuelles (STEINRERG

rt. RIroncms. op. cif. ; RANGIN ef ul., 1981 ; F~ALTUCK,

19i32.) ainsi que dans les séries océaniques des nappes d’Ant;ilya, en Turquie (hlARTIN Pf af., 1981) qui appartenaient. au méme bassin océanique que les series du Ba;r-Bassit (r)ELAUNE-hiAYÈHE et d., Of’. t-if.).

Dans r&t.e région c’est, sur un niveau pélit.ique daté Valanginien ( DELAUNE-MAYÈHE et. SINT-MARC, 1979~SO), bien individualis6 rt que l’on peut sukre

W

dans l’ensemble des tcailles sédimentaires, que nous avons tent.6 de confirmer, par c,es critéres gkochi- miques, 1’exkkenc.e de la polarité E/W de la sédimen- t,ation.

Or la prfkencr de manifest>at.ions volcaniques per- alcalines (PARROT, 1977) A cette période a provoqué des modificat.ions du milieu sédimentaire et, dans c.e cas, la corrélation Fe/AI ne s’est. pas révélée signi- ficat.ive. C’est A partir de calculs pétrochimiques permet-tant5 d’avoir une estimation de la c.omposition minéralogique des différents niveaux pélitiques étudiés et de les comparer entre eux, que la polarité S-E/nT-W définie par les caractkres sédiment.ologiques a pu fXre retrouvée.

En fonction des faciés et, de la répartition géogra- phique de niveaux reptre on peut distinguer dans le Ba?r-Rassit,, trois zones (fig. 1) :

- Q l’est, s’individualise un sect,eur de superficie réduite (zone 1) 0i1 l’on retrouve, dans les sédiments du Crétacé inferieur, des banc,s de quartzite vert

E

Transgression paléocêne

bas.

m volcanisme

m cherts

m pélites

m grès.

Bza calcarknites

w micrites calcaires

sidérose

. I

10m

0

Kesladjouq Fellah F&i Hassane Guiaour Crane Kandeljouk Aïn el Beida

POLARITÉS GÉOCHIMIQUES DANS LE VOLCANO-StiDI&fENTAIRE DU NW SYRIEN

identique aus grès verts, dit.s <( d’Akamas O, bien développés dans les nappes radiolaritiques de Mamo-

- toute la partie centrale du Baer-Bassit (zone II),

nia A Chypre (LAPIERRE, 1975 ; EALRY and I<NOX,

est caractérisée par la présence d’un important

1975 ; RORERTSON and WOODCOCK, 1979), similaires volcanisme per-alcalin, date Valanginien moyen/

aux nappes du Baer-Rassit mais présent,ant des Barrémien et dont la mise en place s’est accompagnée

caractères plus detritiques (DELAUNE-MAYÈRE et

de phénoménes hydrothermaux ainsi que de mouve-

SAINT-MARC, op. cif.) ;

ments tectoniques affectant, la plate-forme et les formations ocbaniques elles-memes (intercalation de

TABLEAU 1

Analyses chimiques des niveaux pélitiques du groupe 1 (zones 1 et. II). .-tnal~stcs : 1ahoraMres de spectrographie et de chimie de 1’O.R.S.T.O.M.

6 -- 66-.06

12.39

1.86

2.73

0.03

1.81

1.3,

I .R7

1.27

u.79

4.01

5.87

- 1

I_ 70.14

13.05

5.06

0.38

0.05

1.62

0.8,

0.17

1.56

0.84

0.06

6.24

_-._.

2 -_-.- 57.71

La.42

10.16

0.76

0.06

1.0,

0.76

0.19

1.47

1.85

0.11

7.51

--

3 -- 69.54

13.99

5.IG

0.47

"."Z

1.37

0.6,

0.82

0.91

0.72

0.05

6.34

4

57.22

17.26

5.83

4.4,

0.05

2.22

1.12

1.42

1.97

1.27

O.“I

7.15

5

55.97

CU.29

6.04

1.43

0.08

I.OI!

1.30

I.,,

2.15

0.98

0.07

8.89

7

69.28

9.21

6.26

0.11

2.5,

0.93

2.54

0.1,

1.39

0.5,

0.05

7.12

8

49.1J

2, .56

I2.47

0.19

0.0,

0.81

0.41

1.19

0.85

0.96

2.78

9.64

_-

9

54.96

17.14

7.43

0.29

0.02

1.39

0.57

2.83

, .39

0.82

5.99

7.17

10

61.50

11.77

8.82

0.29

0.‘!9

2.a

, .L?

1.96

1.87

0.63

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5.79

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13.16

5.77

0.49

0.03

2.05

2.83

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2.1,

1.0;

0.06

7.87

1’

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0.67

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I2.02

5.41

0..38

“.“S

0.85

0.93

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5.5,

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15

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0.1”

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I.16

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9.6,

4.81

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0.57

0.13

6.~8

-

A-

-

-

Analyses chimiques des niveaux pélitiques du groupé 2 (zone III). .4nul,rlsfe.s : laboratoires de spectrographie et. de chimie dc

E

77.13

9.08

4.89

0.28

0.05

1.07

0.75

0.17

1.27

0.58

0.06

4.b;

1’O.R.S.T.O.M.

I

69.11

9.80

5.65

4.20

1.18

1.34

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1.74

0.54

0.05

6.25

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70.71

12.93

5.57

0.09

0.26

I.IU

1.08

0.10

0.56

0.98

D.10

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1

78.16

7.92

2.18

n .25

1.14

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0.55

0.82

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0.06

5.X6

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8.92

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0.41

1.18

0.50

0.05

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8.25

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1.58

O.GZ

0.2,

1.37

0.58

0.08

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G

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6.88

3.57

0.28

0.20

1.35

0.70

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1.27

0.4,

0.13

3.57

J

78.09

8.55

4.27

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” .a2

1.43

GI

0.17

1.67

0.51

0.05

4.45

1.

81.97

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3.1,)

0.94

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0.70

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0.95

0.43

0.05

3.w

r. --- 78.27

7.52

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0.05

I.12

0.83

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1.10

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0.05

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-

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78.06

8.79

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1.53

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0.57

1.41

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4.‘4,

T :,

-.- 75..i,

8.83

4.47

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0.05

I.,?

0.77

n.ra

1.10

0.46

0.05

4.36

Cnh. O.R.S.T.O.M., sir. Giol., LUI~. XIII, no 1, 1983: 19-30 23

bancs de grès et. de turbidites carbonatkes remaniant. des calcaires néritiques et, des cher&) ;

- enfin, en bordure de mer, de part et. d’autre du massif ophiolitic:Iue du Bassit (zone III), on ne retrouve, dans les séries okaniques du Crét.acé basai, ni le volcanisme per-alcalin, ni les arrivées de matkiel dktritique ; seules des concentrat,ions locales d’hydrosydes de manganèse et. de rares pointements YOkaIkps sont VkikJkS. La sédimentation devient, trPs monotone (#lit.es et. chert,s à radiolaires) sauf pour les termes sommitaux (datés Cénomanien) OU

on nonst.at,e la présence de micrites calcaires et. de c.alciruditrs.

Cinq coupes (fig. 2) efttect&es d’est. en ouest. dans les stkies oct:aniclues mettent, en Evidence la diminu- t.ion du niveau pélitique vers l’ouest et la disparition progressive des banc.s de grPs, calcaires gréseux et. calcar&nit.es ainsi que des phénomkes hydrother-

M. DELAUNE-MAYÈRE

maux liés au volcanisme (bancs de sidérose, jarosit,e, baryt.ine).

Un seul échantillon de la zone 1 (1 : Képir) a ét.é analysé (tabl. I et III), c’est pourquoi il a été rattaché à ceux de la zone centrale. Ainsi, nous ne considére- rons que deux groupes de sédiments pélitiques : le groupe 1 (15 échantillons) c.orrespondant à la zone centrale du Bai+Bassit. (zone II) et le groupe 2 (13 éc,hantillons) correspondant Q la zone distale (zone III).

Afin de ne comparer que des niveaux homogènes certains échantillons ont. été éliminés en fonction soit, de leurs t.eneurs trts fortes en fer, soit de la présence de ca1cit.e.

Moyenne Écart-type C:oef. de variation Ckwarianco

C:roupe 1.. . . . 5.68 1 .sEc 34.79 Fe (:rollp” 1 = 3.16

GroupP 2. . . . 3.20 .7? .,‘> q-J c 1.%

La corrélation Fe/Al du groupe 1 (r = 0.762 pour 15 éch.) est. meilleure que celle du groupe 2 (r = 0.646 pour 13 éch.). La représentation graphicIue des droites de régression des corrélations Fe/Al pour chacun des deux groupes montre que celle du groupe 2 a la pente la plus faible (fig. 3).

Les ét.udes conwrnant. la relation Fer/Alumine dans les sPdiment,s océaniques (STEINBERG et.

RIPOL)OZIS, RANGIN ei al., MARTIN et at., op. cit.) ayant montré que l’éloignement, par rapport à la marge SP traduit. par une augmentation du fer et. une pent-e plus élevée de la droite de régression. 011 devrait observer ici, compte tenu des observations de t-errain (arrivées détritiques plus importantes en zones 1 et II) une pente plus forte pour la droite du groupe 2 (zone III, plus clistale).

Co7nportemeï7t du fe7*

Les relations Fer/hIangankse dans les radiolarites ont, btk étudiées par hIPo»ozIs MARIN (1977). En comparant, les enrichissements en manganèse par rapport au fer d’un échantillon [log (niIn éch./Mn basaltej/(Fe kh./Fe basalt.e)] avec le rapport.

PIC. 3. - Droites de régression des trnrurs en Fe et. Al des

pelit es. ‘, 1 : groupe 1. $, 2 : groupe 2

Al/Al+Fe+kln (BOSTROM et at., 1969) qui fournit

une indication sur l’import.ance de la fraction détri-

PoLARIT6S GÉOCHIBIIQUES DANS LE VOLCbrNO-StiDIMENTAIRE Du NW SYRIEN

Y. * i

i 1 A 1 .‘A 1 +Fe CEln 0.5 1

FI<:. 4. - Corrélation du rapport Al/Al+Fc+hIn avec l’anomalie en manganèse des sedirnents péla@qurs. A : Ra- diolarit.es influanc+rs par la prosimit6 de la crofite ockanique ; B : Domaine pélagique s.l. ; C : Sbdiments influencés par des

apports detritiques

tique dans le sédiment (plus ce rapport est proche de 1 plus las apports détritiques sont conséquents) on Obt#ient une classification des sédiment,s siliceux océaniques (fig. 4).

Trois grands groupes apparaissent : A - les sédimenk appartenant a ce groupe

sont pauvres en alurnine, ric.hes en fer et en manga- nèse ; s’y placent les formations proches des rides ;

B - dans ce groupe entrent la grande majoritk des radiolarites ; il caractérise les sédiments océaniques normaux non soumis aux apports d@trit.iques et ayant des teneurs en maganèse faibles ;

C - dans ce dernier groupe se placent les sédiments recevant une part import,ante d’éléments terrigènes (rapport Al/Al+Fe+Mn supérieur SI 0.7).

Les pélites étudiées ici se situent en dehors de ces 3 zones ; il apparaît deux groupes nettement opposés :

- un groupe reskeint montrant des forts enrichis- sements en manganèse et un rapport Fe/ikin faible ;

- un groupe dans lequel entrent la majorité des échantillons et qui présente de forts enrichissements en fer ; le rapport Fe/& peut être très élevé ; il est extrêmement variahle d’un échantillon a l’autre.

Par contre, les valeurs du rapport Al/Al+Fe/Mn sont relativement homogènes (entre 0.5 et 0.7) et correspondent, h un environnement pélagique normal, sans influence détritique prép0ndérant.e.

Le premier groupe se distingue donc par des

Cah. O.R.S.T.O.AI., SC+. Géol., vol. XIII, no 1, 19S.î: 19-30

teneurs en manganke, par rapport au fer, supé- rieures à celles des sédiment,s associés aux rides oc.éaniques. Le second groupe s’oppose au premier par des t.eneurs u anormales B en fer. Tout. se passe îomme s’il y avait. ségrégation du fer et du manganèse et conc.entrat,ions ponct.Lelles de ce dernier élément.

Il semble peu prohahle que le fer soit d’origine rlétritique. En ef?“et., les c.alcar&nit.es, calcaires gré- seux, grès, ainsi que les bancs de calcaires à radio- laires à carac.tères de t,urbidites, qui se rencontrent dans ces pélites, sont. de couleur grise ou blanche et. on ne relève que quelques traces de goethite dans certaines calc.arénites. De mème, les calcaires de plat.e-forme qu’elles remanient ne sont, pas pigmentés par des oxydes de fer. Par contre, les calcaires se trouvant directement en contact avec‘ le volcanisme per-alc.alin sont. riches en hémat.ite (2.05 ‘$4 de Fe&), B Mazraa) (fig. 1, nos 11-12).

Différents auteurs (CORLISS, 1971 ; BISCHOFF and DICKSON, 1975 ; SEYFHIED and MOTTL, 1982) ont montré que l’altération par l’eau de mer de la croûte basaltique se traduit par un départ de Fe, Mn, Ni, CU qui se retrouvent incorporés aux sédiments.

I,es termes inferieurs du volcanisme per-alcalin sont.. relativement ric.hes en fer : en effet,, alors que le volcanisme tholéit.iqur-1 du Trias supérieur, lié à la fracturation ocitanique, avait une teneur en Fe,O, de 8,M %, les basanit.es formant les termes inférieurs de la série per-alcaline ont une teneur moyenne en Fe,O, de II ,37 yo et les monchiquites qui les sur- mont,ent une teneur moyenne de 11.53 ‘$k (d’après PARROT, 1977). Ce wlcanisme est donc suscept.ible d’avoir fourni ces excès de fer dans les sédiments.

Ce type d’enrichissement, en fer, lié au volcanisme, a été signalé dans des format.ions océaniques anciennes (sédiments pblagiques siliceux du Pinde : BALTUCK, 1982 ; cher& jurassiques des Apennins : MITEE SALAZAR, 1978 et BARRETT, 1980) et récentes (STEINRERG et al., 1983).

Il faut noter que le phénoméne touche à la fois les pélit,es du groupe 1 directement associ6es au volcanisme et les pélites du groupe 2, mais dans des proportions légtrement plus faibles.

Quant au manganése, dont, l’origine semble liée plut3 aux phénomènes hydrothermaux, il migre et se concentre en minces niveaux. Il peut, également. imprégner des bancs de grès, des calcaires à radio- laires, etc.

Ainsi, dans ce cas, l’ut.ilisat.ion de la corrélat,ion Fe/Al ne permet pas de definir une po1arit.é au sein de cette série océanique. Les comparaisons basées sur l’&volut.ion des teneurs en fer ne sont pas fiables compte tenu des concentrations anormales de cet

2‘5

M. DELATINE-MAYÈRE

~l6ment. libes A la prbsence locale de manifestat.ions s-olcaniques.

Nous avons donc utilisb la silice pour mettre en t%dence les polariGs sédimentaires.

IGjB le rapport. Si/Si+Al+Fe qui permet de dtt.rrminw la part tic silice hiogtne par rapport aux élbments d’origine dcitritique est. netAement; plus 6lev6 (0.8BO) pour la moyenne des échantillons du groupe ? que pour la moyenne des P.rhant.illons du grc)llJ,P 1 (~.).QN~).

T)e.- calculs I:tPt.rcJ<~lliaiiques donnant un pourcen- tage tlea diffërents constituants minéraux des sédi- ment.6 vont. wnfirmçlr cet enrichissement en silic.e, soit UII~ diminution PI~ apports terrigènes, dans le grvupf~ ‘3.

X partir de l’analyse c~himique d’un sédiment donnant. les pourcentages en oxydes ainsi que les teneurs ~II eau de const-it.ut.ion (H,O+) et en CO, (calcul des carbonates) on dét,ermine UIW suite de minéraux virtuels. Cette méthode a été mise au point par VAN T)ER PLAS et. VAN SCHTJLENBORH (1970) 61 partir clee calculs p6t-rochimiques de Niggli pour t;t.udier IPS sols et. les produits d’altération. Mais elle peut. Ggalement s’appliquer au‘x s6diment.s avec des modifications pwmet.t.ant. Irt calrul des chlorites ( P.~RROT. en préparat.ion).

L,w minéraux virturls formés sont les suivants :

1. Tic), ne se combine pas & d’autres oxydes et donne du rutile.

3. Des phosphates (apat.3.e : P,O,, XaO, puis f%entuellement. lorsque les t.eneurs en P,U, sont- importantes de la strengitp : Fe&,, P,O,, -IH,O et. de 12 variscit.e : Al&,, P,O,. 4H,C)).

3. Des hgclroxydw (pyrochroïte : MnO, H,O ; goethite : Fe,C),, 2H,O).

4. Des carbonates (c.alcit.t! : CO,Ga : giohertitt: : CO RIr.1, * sidérose : CO,Fe ; rhodowosite : CO,hin). 3 hi

5. De la gibbsite. 6. Des min6raux argileux : kaolinite, smrct.it.es,

illite, clhrites. 7. Drs feldspaths : albite, ort.hw.e.

X. Du quartz.

A la fin du calcul il peut arriver que des minéraux norrnat.ifs transitionnel~ h se maintiennent. sans q~ic leurs constituants en oxydes se répartissent totale- ment dans les minéraux argileux. Il s’agit le plus siiivrnt de calcite normative virtuelle, liée & un es& de Ca0 et. dont la format,ion ent,raine un d6fic.3 en CO,, dr talc (4Si0,. 3bIg0, 2H,O) et- de minnesot-aït,e

(4SiOl, 3Fr.0, 2H,O) qui traduisent, dans le sédiment, l’existence de mint;raux primaires tels que des ferro- magnésiens.

Il faut. not.er @lement que dans la suit.e de trans- format.ions que comport-e le programme la formation d’anort.hite n’a pas et,6 prise en compte et. qu’un excès de calcite normative virt.uelle peut tré.s bien corres- pondre A la présence de plagioclase, notamment s’il apparait. tle l’alhite en fin de calcul.

Hormis pour la kaolinitr et les chlorites OU a la possibilité, pour les aut,res minkraux argileux, d’inc.lure # la formule de hase des é18ment.s inter- foliaires t.els yur Ca, Na, Fe+z.

Aiinérarl~ normatifk des pP1ife.s

Dans les stdiment,s pPlitiques du Crét.a& basa1 du Rai+Rassit les min&aux calculés A partir des analyses chimiques (tabl. 1 et. II) sont. les suivants :

- apatite (s’y ajoutent localement st,rengite et variscit.e)

- rutile -- pyrorhroïtc~ - goet,hite - quartz - albite - kaolinite - montm0rillonit.e S.S. s<ocliclue, calcique et ferri-

fére - illite S.S. et CalriquP - carbonates (c-illcite, dolomite, sidérose rare et

rhodocrosite tr+s rare) - éventuellement. des esc+s en CaO, MgO, FeO,

SO,, sous forme de calcite virtuelle excédentaire, de talc et de n1innesot.aït.e.

Par diffractom@t.rie et. microsc.opie électronique la présenc.e effective de ces minéraux a été v&ifiée sauf en ce qui concerne la goet.hita, la dolomie, la sidérose ainsi que les hydroxydes et. carbonates de manganèse.

La dolomie (maximum calculé : 4,95 7;) et. la sidé- rose (maximum CillCUlé : 0,92 %) peuvent exister en proportions important.es dans ces pélites. Les concentrations de ces min&aux, observées localement (lci?i, p our la sid@rose : 32 y/; pour la dolomie), s’apparent.ent à des G paléoéventJs )) hydrothermaux (SOLER, I~RRNAFW et- NESTEROFF, 1982). Leur forma- tion au wurs des calculs correspond bien A une présence effective dans les sédiments.

Les hydroxydes de manganl?se sont en quantités trop faibles pour é.tre dét.ect.és aux rayons X. Les hydroxydes de fer calculés (goet1lit.e normative) correspondent, en réalit à de l’hématite (pic. à 2.71 A).

POLARITÉS GÉOéHIMQIJES DANS LE VOLCANO-SÉDIMENTAIRE DU NW SYRIEN

Comparaison des deux groupes

Groupe 1

Ce sont les minéraux argileux qui dominent ; la kaolinit,e est présente dans la majorite des échantil- Ions, parfois en quantité importante (31.89 yO) mais l’association dominante est surtout constituée de smectites et d’illite (tabl. III).

Parmi les autres minéraux il faut noter des enrichis-

sont assez fortes (jusqu’a 1,75 %). La c.alcite est présente (0,18 ti 3,54 y;,) ; la sidérose et la dolomie sont rares.

L’albite normative se retrouve dans la plupart, des échantillons, parfois avec un fort pourcentage WV7 %).

Il y aurait, également des traces de ferromagnEsiens c.orrespondant en certains points aux excè;s de calcite normative, talc et minnesotaïte (pyroxénes ou, peut-être, amphiholes sodicrues très abondantes dans

sements loc.aux en phosphates. Les teneurs en rutile certains niveaux du volca&me per-alcalin\.

TABLEAU III

Composibion minéralogique virtuelle des niveaux ptlitiques du cp~1~111w 1

WARTZ

'4INERAUX WGIIBJX

Iraalinite

smectite

illite

Groupe 2

3

3

I

-

A---

8,ZR

1.60

1.51

2.53

0.13

0.80

0.06

5.34

0.34

1.35

2

I

2

I

/

II

-

2 3 4 2 6 7 A---

3.26 5,77 1.64 R.72 32,s' tR,lO II,hO

8.8, 8.29

4.76 8.09

2.04 7.28

2.02

5.87

4.79

42.60

17.19

33.0,

,u.zt

1.80 3, .89

6.94 15.5O

I .55 6.71

u.22

1.75

D.OR

0.71

, .52

O.II 0.15 0.1,

0.68

0.03

5.45

0.18

1.17

0.06

5.95

0.15

0.93

0.10

fi.15

1.11

8.87

2.2:

4.02

2,s

0.7:

0.04

0.91

2.9a

6.62

2.YR

0.92

6.59 0.85

0.72

6.06

Il.77

Il.01

10.24

9.55

0.50

5.61 5.29

-

-

I

2

I

I

2

A--

I,Sl

4.R3

16.00

1.09

I.“O

1.68

0.59

0.03

1.28

?.57

10

31.bl

25.65

15.40

2.10

5.28

0.94

0.34

6.66

0.23

3.71

0.62

L!-.-

12.71

'7.90

7.0,

0.11

0.94

0.04

5.91

1.92

0.35

0.76

1.73

0.53

-!A.--

8.54

1 I .93

33.55

16.26

I.2U

0.94

0.0s

13.02

0.16

S.32

-!L-

45.66

21 .SR

12.27

0.26

0.54

0.21

5.0h

3.54

2.80

2.00

2.52

".RZ

-

14

‘16.94

A?---

,4 .w

Y.44

IR.35.

8.52

15.61

20.0,

9.20

0.11 0.26

0.61

0.06

5.76

V.89

3.38

1.00

0.40

10.57

1.14

0.M

Ces faits nous conduisent, a envisager, dans le cas La kaolinite tend a disparaître, sauf en un point du premier groupe, la présence d’une certaine propor-

(12,8 %) (tabl. IV). La proportion de smectites est tien de smectites authigènes ou provenant de l’alE- plus faible que dans le groupe 1 : en effet le rapport rat,ion du volcanisme. moyen smectites/illites est de 2,29 dans le groupe 1 Au niveau des t( mint;raux accessoires o on ohserve et de 1,5Ç dans le groupe 2. toujours des enrichissements locaux en phosphates,

Cah. O.R.S.T.O.M., sér. Géol., uol. XIII, no 1, 1983 19-30 27

M. DELAUNE-MAYlkRE

131 IPIITZ

MINEFUIUX MCES?XlRES

Chmposition rninkiilogique virtuallr des niveaux pélitiques du groupe 2

-

:

II

4;,23

0.54

IR.62 9.71

11.11

0.47

H.12

4.hi

0.25

,..?I

x3.17

II.14 If.13

“.I7

0.5-Z

0.33

4.6’1

Cl.05

I .R7

O.82

I

i 3 , 99

21.2,

111.54

“.II

7.49

f ..‘I

T

ainsi qu’en manganèse. La ca1cit.e est toujours prk sente en faibles quantités ; il y a des concentsat.ions lwales en dolomie. On relève également des traces d’albite et de fwromagnésiens.

Les dilkences qui apparaissent entre les deux groupes ne se font. pas au niveau de la composition minéralogique mais au niveau des pourcentages des minéraux caIculPs (diminution des teneurs en argiles dans le groupe 3 par exemple). Ce phénomtne déja visible sur les tableaux III et, IV peut. 6tre visualisé sur un diagramme.

on les suit, depuis les skies détritiques (grès) et les marnes du Trias supérieur. L’origine de la smect.it,e est. plus discutable, surtout dans la zone II, car une part.ie peut provenir de l’altération du vokanisme (dans certains niveaux les c.alculs font apparaitre de la smectit.e ferrifère).

t~iqrcmrvws triailgrrlaisrs

En contrepartie il paraît difficile, compte tenu des forts pourcentages présent& par ce minéral argileux, de le faire provenir uniquement de néogenèse. De plus, les séries triasiques possédaient dkjà des smec- tites ou un int.erstratifîé smectite/illit.e. Ainsi le cortkge dékitique argileux est composé d’illite, de smectite et accessoirement de kaolinite.

Pour c.hacune des deux zones les minéraux norma- tifs c.alc.ulés dans les échant-illons ont. ét.A regroupés en t,rois lots en fonrt,ion de leur origine.

I,e premier lot comprend les minéraux argileux. La 1taolinit.e et 1’illit.e ont une origine dét.ritique ;

Le second lot comprend le quart.z ; il exprime le pourc.entage de silice d’origine biochimique et, pro parte, biologique (t.ests de radiolaires).

Enfin, dans le dernier lot., ent,rent les minéraux considérés comme autochtones. Cert.ains sont liés au volcanisme ; il s’agit. des phosphat,es, hydroxydes

POLARITk3 GÉOCHIMIQUES DANS LE VOLCANO-SÉDIMENTAIRE DU NW SYRIEN

FIG. 5 (1). - Répartit.ion des trois groupes de mimkaux présents dans les pélites en fonction de leur position géographique FIG. 5 (2). - Dilution des apports détritiques par la silice biogénique dans les radiolarites. Comparaison des radiolarites du secteur

de Tamimah (DELAUNE-MAYERE, 1978) avec les pblites du Crktact; basa1

et carbonates de Mn, dolomie, sidkrose. La calcite peut, être, soit. d’origine hydrot.hermale, soit d’origine dékique, apportée par des courants et, préservée par un enfouissement rapide. L’albite et les ferro- magnésiens proviennent de l’altération du volc.a- nisme. Le fer exprimé sous forme de goethite, est, lui aussi d’origine océanique.

Le rutile a été incorporé A ce lot pour des raisons de commodité mais en fait il est,, comme les minéraux argileux d’origine dékitique, bien qu’une partie du titane puisse entrer dans la composition des ferro- magnésiens.

La représentation sur diagramme triangulaire du pourcentage des minéraux normatifs Const>ituant les t.rois lots définis ci-dessus (somme des t,rois lots ramenée à 100) permet de suivre l’évolution des deux groupes. Le groupe 1 est hétérogéne, la proportion d’argiles est importante et variable d’un point A un autre. Par opposition le groupe 2 est. homogène et les teneurs en quartz normatif sont, plus importantes [fig. 5 (l)].

Il faut remarquer que les teneurs en minéraux G autochtones 1) varient peu d’un groupe à l’autre (deux points sont aberrants dans le groupe 1 ; l’un par sa teneur en albite, l’autre par sa teneur en phosphates).

Ce comport.ement pouvait déjà Gtre perçu sur le diagramme de la fig. 3 pour le fer et le manganèse ; mais il se vérifie également pour les autres minéraux. L’évolution a surtout port,é sur le rapport quartz/ minéraux argileux et le diagramme met en évidence une dilution des apports détritiques par la silice.

Sur le diagramme (2) [fig. 5 (2)] nous avons figuré

Cah. O.R.S.T.O.M., sér. Géol., vol. XIII, no 1, 1983: 19-30

la composition virtuelle de cher& rouges, plus récents que les pélites (Hauterivien) et associés étroit,ement. au volcanisme per-alcalin (séries de Qastal RIaaf et de Tamimah ; DELAUNE-~~A~ÈRE, 1978). Leur posi- t.ion par rapport aux pélites illustre bien le phénomène de dilution des apports c.ontinentaux par la silice dans le domaine oc.éanique (&~PoDOZIY, 1977). Il y a une évolut.ion réguli&re entre les sédiments du groupe 1 montrant encore une forte proportion de minéraux détritiques, ceux du groupe 2 enrichis en silice et plus éloignés de la marge ct ceux des cherts du secteur de Tamimah presque totalement soustraits aux influences continerkales.

Les calculs normatifs effectués sur des sédiments océaniques siliceux, couplés avec les dkterminations aux rayons S et au microscope électronique per- met.tent d’avoir une bonne estimation de la compo- sition minéralogique de ces sédiments, de les comparer entre eux, et de mettre en évidence au sein de séries homogènes et, bien c.alées stratigraphiquement des polarikés géochimiques. Ce procédé présente l’avan- t.age de s’appliquer aux cas où la sédimentation est perturbée par des phénomènes volcaniques locaux, et OU les gradients basés sur le comportement du fer ne peuvent %re ut.ilisés.

Ces calculs ptt-rographiques peuvent. également apport.er une aide pour c»rrCler entre elles des séries le plus souvent. azoïques et. monotones par la mise

29

?VI. DCLAVNE-RIAYÈRE

en bvidence (le niveaux particuliers, par exemple dans cette série pélitique des niveaux Q dominante de kao1init.e ou de mont-moril1onit.e ferrifére.

Au niveau des nappes radiolaritiques de Médi-

sion de la sédimentat.ion dans le bassin océanique téthysien le long de la marge nord de la plat.e-forme arabe.

terranfie orientale ils permettraient la comparaison des tlifrérants sect.eure et. une meilleure compréhen-

Manuscrit reçu nu Senjice des l?diiinns tir 1’0. R.S. T.O.M., le ler févrirr lOS:j.

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