Les minéralisations à Pb-Zn de Mesloula. Contexte géologique et géochimique des fluides minéralisateurs

Abstract

Le massif de Mesloula fait partie des massifs qui marquent l’orographie de cette région frontalière entre l’Algérie et la Tunisie de l’Atlas saharien oriental. Son contexte géologique est marqué par une épaisse série sédimentaire subsidente essentiellement mésozoïque plissée lors de la phase atlasique éocène en une structure anticlinale orientée NE-SW des plus complexes de cette région. Cet anticlinal est occupé en son « cœur » par les évaporites du Trias diapiriques montrant toujours des contacts tectoniques avec les formations crétacées. En plus de la tectonique diapirique verticale, ce massif a également été affecté par un « charriage » local des formations crétacées. Ces dernières sont détritiques à la base (Barrémien) et carbonatées néritiques dans leur partie supérieure (Gargasien). Elles constituent l’encaissant principal des minéralisations de ce massif. Le gisement polymétallique (Pb-Zn, Cu, Ba) de Mesloula consiste en une vingtaine de sites minéralisés répartis sur une dizaine de kilomètre et montrant une tendance NE-SW étroitement liée à celles des roches carbonatées aptiennes, des évaporites triasiques et des principaux accidents tectoniques affectant le massif. Les minéralisations présentent des formes variables, en lentilles, amas, filons, dans les cassures et sont essentiellement plombifères avec accessoirement du cuivre et du zinc. La paragenèse minérale est simple, elle est à calcite, quartz, barytine, galène, sphalérite, cuivre gris et leurs minéraux d’altération. La dolomitisation et la silicification sont les altérations hydrothermales les plus fréquentes. Elles se sont développées à la suite de circulations des fluides hydrothermaux ayant également induit la mise en place des minéralisations sulfurées selon un processus polyphasé ponctué par plusieurs épisodes de fracturation. Les minéralisations du massif de Mesloula se sont mises en place dans des conditions épithermales à des températures comprises entre 100 et 200 °C à partir de fluides salins caractérisés par des salinités pouvant aller jusqu’à 23 % équ. NaCl. La succession paragénétique des principaux minéraux permet de conclure à une mise en place à partir d’un fluide qui a évolué dans une ambiance « thermo-décroissante ». Les minéraux métalliques étant tardifs, se seraient formés en fin d’évolution du processus minéralisateur. Cette évolution par abaissement des températures, également identifiée dans le massif de l’Ouenza, serait l’un des mécanismes de précipitation des minéralisations. Les compositions isotopiques du carbone des calcites hydrothermales associées à ces minéralisations indiquent une origine minérale du carbone. Il proviendrait de la réutilisation du carbone sédimentaire de l’encaissant aptien de ces minéralisations. Les compositions de l’oxygène (inférieures à -4 ‰/PDB) indiquent que ces mêmes calcites se sont formées à des températures relativement élevées (>100 °C). Les isotopes du soufre ont permis de confirmer le lien génétique entre les sulfates des évaporites triasiques, les minéraux sulfatés (barytine) et sulfurés (galène, sphalérite, pyrite, cuivre gris…) des minéralisations. La réduction thermochimique des sulfates triasiques est le mécanisme retenu pour produire le soufre utilisé dans la genèse de ces minéralisations barytique et sulfurées polymétalliques.