Etude des lamproïtes du Nord-Est Algérien
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Architecture et Sciences de la Terre
Abstract
Lamproites are rare ultrapotassic rocks of economic importance because they may be host
rocks of diamonds. A small outcrops of lamproitic rocks have been reported in Northeastern
Algeria, near Kef Hahouner and Koudiat el Anzazza, but only few studies have been done on
these rocks. We have conducted petrographic, mineralogical and geochemical study on the
volcanic massif of Kef Hahouner. The rocks of the massif occurs as lava flows within the
continental Miocene of the Constantine basin. Our study indicates the existence of two
types of rocks : lamproitic rocks at the bottom and shoshonites at the top, which are
separated by a red level of continental Miocene. Lamproitic rocks are composed of olivine
phenocrysts (Fo72-87) in a groundmass composed of sanidine with a barium-rich core,
clinopyroxene (Wo43En46Fs11), plagioclase (labrador, An50-65), apatite, phlogopite and glass.
Opaque minerals consist of titaniferous and chromiferous spinels often included in olivine.
chlorophaite
and bowlingite are the main alteration minerals. Geochemically, the
lamproitic rocks are ultrapotassic (K2O/Na2O > 2 ; K2O > 3% and MgO > 3) with a high [Mg]
([Mg] = Mg/(Mg+Fe2+)) around 0,71, indicating that the studied rocks are relatively primitive
in character. The chondrite-normalized rare-earth element (REE) patterns of the lamproitic
rocks display a high LREE enrichment relative to HREE and the primitive mantle-normalized
multi-trace element patterns show an extreme enrichment in large ion lithophile elements
(LILE) such as Cs, Ba, Rb, Th, U and LREE with concentrations of about 3000 times higher than
primitive mantle. Shoshonites are composed of plagioclases laths (Labrador, An60-70) in a
groundmass composed of barium-rich sanidine, clinopyroxene (Wo45En42Fs14), apatite and
ilmenite. Large crystals of calcite occupy the rock vesicles or replace ferromagnesian
minerals, probably olivine. Shoshonites show a chondrite-normalized rare-earth element
(REE) and primitive mantle-normalized multi-trace element patterns similar to those of the
lamproitic rocks, but with less important LREE and LILE contents. The rare-earth element
(REE) and multi-trace element patterns of Kef Hahouner lamproitic rocks are similar to those
of lamproites of the Mediterranean basin, which indicates same petrographic affinity and a
common origin. A south vergence subduction followed by a post-collisional lithosphere
delamination may be responsible of the lamproitic and shoshonitic volcanism in this part of
the Maghrebides chain
Description
Les lamproïtes sont des roches ultrapotassiques très rares dans le monde, mais d’une grande
importance économique étant donné qu’elles peuvent constituer des roches mères du
diamant. Des roches de nature lamproïtique ont été signalées dans le Nord-Est algérien, près
du Kef Hahouner et de la Koudiat el Anzazza, mais très peu d’études leur ont été consacrées.
Nous avons réalisé des études pétrographique, minéralogique et géochimique, ainsi que des
études sur le terrain des roches du massif volcanique du Kef Hahouner. Ces roches affleurent
sous forme de coulées au sein du Miocène continental du bassin de Constantine. Les études
pétrographique, minéralogique et géochimique indiquent l’existence de deux types de
roches : des roches lamproïtiques à la base, et des shoshonites au sommet. Ces deux types
de roches sont séparés par un niveau du Miocène continental rouge. Les roches
lamproïtiques sont composées de phénocristaux d’olivines (Fo72 à Fo87) dans une mésostase
composée de sanidine dont le cœur est riche en baryum, de clinopyroxène (Wo43En46Fs11),
plagioclase (labrador, An50-65), apatite, phlogopite et verre. Les minéraux opaques sont
composés de spinelles chromifères et titanifères, souvent en inclusion dans l’olivine. Les
minéraux d’altérations sont essentiellement composés de chlorophaite et de bowlingite.
D’un point de vue géochimique, les roches lamproïtiques sont ultrapotassiques (K2O/Na2O >
2 ; K2O > 3% et MgO > 3) à [Mg] élevé ([Mg] = Mg/(Mg+Fe2+)) autour de 0,71, ce qui est
caractéristiques de roches primitives. Les spectres des terres rares normalisés aux chondrites
de ces roches présentent un enrichissement important en terres rares légères (LREE) par
rapport aux terres rares lourdes (HREE) et le diagramme multi-éléments normalisé au
manteau primitif montre un extrême enrichissement en terres rares légères (LREE) et autres
éléments lithophiles à grands rayons ioniques (LILE : Cs, Ba, Rb, Th et U) avec des teneurs
jusqu’à 3000 fois supérieures à celle du manteau primitif. Les shoshonites sont composées
de lattes de plagioclases (labrador, An60-70) dans une mésostase composée de sanidine riche
en baryum, de clinopyroxène (Wo45En42Fs14), apatite et ilménite. De gros cristaux de calcite
occupent souvent les vacuoles de la roche ou remplacent un minéral ferro-magnésien,
probablement de l’olivine. Les shoshonites montrent un spectre des terres rares normalisés
aux chondrites et un diagramme multi-éléments normalisé au manteau primitif semblable à
ceux des roches lamproïtiques mais avec des teneurs en LREE et LILE moins importantes. Les
spectres des terres rares et multiéléments des roches lamproïtiques du Kef Hahouner sont
identiques à ceux des lamproïtes du bassin méditerranéen, ce qui indique une même affinité
pétrographique et une origine commune. Une subduction à vergence sud suivie d’une
délamination post-collisionnelle est peut-être responsable du volcanisme lamproïtique et
shoshonitique dans cette partie des Maghrébides.