Mémoires du Service Géologique de l'Algérie, n° 9, pp. 147-156, 6 fig., 1998.

Caractérisation des phosphates du Djebel Onk

Salima CHABOU-MOSTEFAI*

* Département Génie Minier- Ecole Nationale Polytechnique.  10, Avenue H. Badi, B.P. 182. El Harrach, 16200 Alger.  

Résumé

L'étude de la série du Djebel Onk a permis de mettre en évidence une succession de cinq formations lithologiques distinctes dont l'âge et les caractères paléogéographiques ont pu être précisés (Chabou-Mostefaï S., 1987), ce sont de la base au sommet:

 - la formation El Haria argileuse, d'âge maastrichtien supérieur-paléocène inférieur (Danien);

 - la formation Tselja carbonatée, d'âge paléocène supérieur (Montien à Thanétien);

 - la formation Chouabine phosphatée, d'âge paléocène supérieur-éocène inférieur (Thanétien supérieur à Yprésien basaI);

 - la formation Metlaoui carbonatée et siliceuse, d'âge éocène inférieur (Yprésien à Lutétien inférieur) et la formation Souar gypseuse, d'âge lutétien inférieur.

Les phosphates en traces dans toute la série, donnent des horizons centimétriques, dans la formation El Haria au Danien où ils sont autochtones et des occurrences plus importantes, décamétriques, dans la formation Chouabine, d'âge thanétien-yprésien. Ces dernières sont constituées de niveaux autochtones, d'origine essentiellement biogénique, et allochtones, où les grains ont subi un remaniement mécanique. Les deux types de phosphates ont pour minéral caractéristique une carbonate fluorapatite, chlorée et soufrée. Ce sont des sédiments riches en matière organique. La paragenèse minérale associée aux phosphates autochtones est consti­tuée de smectites aluminoferrifères et potassiques, d'opale -CT, de clinoptilolite, de quartz et de feldspaths. L'étude minéralogique et géochimique de cette paragenèse a permis de proposer une origine authigène pour tous ces minéraux.

Le modèle de phosphatogenèse du Djebel Onk a pu être étudié à différentes échelles d'environ­nements: général, local et micro-environnement.

L'environnement général du milieu de formation des phosphates consiste en une plate-forme faiblement pentée et directement ouverte aux influences océaniques, indépendamment des conditions paléobathymétriques.

L'environnement local du milieu de formation des phosphates consiste en une paragenèse minérale authigène, siliceuse et silicatée associée aux phosphates. Ces phosphates sont d'origine biogénique.

Le micro - environnement, se traduisant par la présence de soufre, de matière organique et de micro-organismes, permet de situer le confinement nécessaire à la formation du phosphate à l'interface eau-sédiment ou dans la zone à oxygène minimum. Une partie des éléments chimi­ques, nécessaires à la néogenèse des minéraux associés aux phosphates, pourrait avoir une origine volcanique telle qu'elle est souvent invoquée pour d'autres gisements de phosphates sédimentaires du Crétacé supérieur et du Paléogène de la Téthys. De telles analogies posent le problème de la possible influence de causes géodynamiques globales, comme par exemple le rôle des dorsales océaniques, dans la formation des gisements de phosphates sédimentaires en milieu marin. Ce modèle, confronté aux môdèles classiques de phosphatogenèse, se différencie:

- par l'absence des pièges morphologiques habituellement invoqués pour expliquer le confinement nécessaire à la genèse du phosphate;

- par la distinction qui a pu être faite entre les milieux de formation in situ du phosphate et des milieux de remaniement.

Mots clés - Phosphates - Carbonate fluorapatite - Phosphatogenèèse - Autochtone - Allochtone - Environne­ment - Paragenèse authigène - Confinement - Djebel Onk.

Characterization of the Djebel Onk phosphates

Abstract

Lithological, micropaleontological, mineralogical and geochimical studies have been carried out on the Djebel Onk ( Algeria ) phosphatic deposit. They have permitted to define the stratigraphic and paleogeographic regional setting, during the late Maastrichtian and the Palaeogene and to recognize two types of phosphatic ores among the main prospects of late Thanetian - early Ypresian age. These types correspond to : the dominantly biogenic autochtonous phosphates, and the allochtonous phosphates whose reworked particles have experienced a mechanical action.

The main phosphatic mineral, a Cl and S-bearing carbonate fluorapatite, is found as part of an authigenic mineraI paragenesis which, in the case of the autochtonous phosphates, includes potassic aluminoferriferous smectites, opal - CT, quartz, K-feldspar, clinoptilolite and dolomite. Close analogies exist between this paragenesis and the one typical of coeval phosphatic deposits located along the southern Tethyan margin and the eastern border of the Central Atlantic. The results obtained permit to define the environment of phosphatogenesis, at different scales, and to propose a model which consists in a slightly inclined platform directly opened to the oceanic influence.

The presence of a zone, with minimum oxygen content, located at the interface water-sediment on such platform, independently of paleobathymetry, produces the confinement required for phosphate formation and the associated silicate paragenesis. A part of the chemical elements, necessary for the authigenetic formation of minerals associated to the phosphates, could have a volcanic origin, such as the one advocated for other Upper Cretaceous and Palaeogene sedimentary phosphatic deposits from the Tethys. These analogies would suggest the possible influence of global geodynamic causes, i. e. the role played by oceanic ridges in the formation of deposits in a marine environment.

Key words - Phosphates - Carbonate fluorapatite - Phosphatogenesis - Autochtonous phosphates - Autochtonous phosphates - Environment - Paragenesis - Authigenesis - Confinement - Upper Cretaceous- Palaeoogene - Djebel Onk.