The Atlas-Meseta Red Beds basin (Morocco) and the Lower Ordovician rifting of NW-Gondwana

Le bassin à couches rouges du domaine atlaso-mésétien (Maroc) et le rifting ordovicien inférieur du Gondwana nord-ouest

¹ EGE, Ecole Normale Supérieure, Cadi Ayyad University, Marrakech, Morocco
² Faculty of Sciences Semlalia, Cadi Ayyad University, Marrakech, Morocco
³ Hon. Pr. Mohamed V University, Rabat, Morocco
⁴ Em. Pr. Université Paris-Sud (Orsay), 10 rue des Jeûneurs, 75002 Paris, France
⁵ Hassan II University, Faculty of Sciences Aïn Chock, BP 5366, Casablanca, Morocco

^* houanaimi@gmail.com

Received: 15 October 2015
Accepted: 4 February 2016

Abstract

The transition from the Cambrian to Ordovician in Morocco is known to be characterized by a frequent Furongian hiatus, restricted extension of the Tremadocian marine deposits, and frequent unconformities at the base of the transgressive upper Floian deposits. In the present work, we first highlight the occurrence of Fe- and mica-rich, red silty/sandy formations in the Central and Eastern High Atlas between the Middle Cambrian and Upper Floian sequences. In the Tislyt type-locality, a synsedimentary hemigraben structure is defined, within which the red beds show frequent slump folds, debris flows and internal unconformities. The correlation with several coeval series of the Meseta domain allows us to define a shallow marine, ferruginous clastic Atlas-Meseta Red Beds (AMRB) basin during the Tremadocian-early Floian. The AMRB basin extended between the Meseta coastal block and the Anti-Atlas domain, being limited by the fault zones that became the West Meseta shear zone and the South Meseta fault, respectively, in the Variscan orogen. The AMRB basin compares with the coeval rifted basins of the central Iberian and Armorican massifs. The red beds were likely sourced from the east, from both the Precambrian basement and Early Ordovician magmatic rocks, contrary to the Ordovician deposits of the Sahara platform sourced from the south. Subsidence of the AMRB and central Iberian-Armorican basins of the NW-Gondwana border aborted during the Floian, whereas the opening of the Rheic ocean went on more to the west.

Résumé

La transition Cambrien-Ordovicien au Maroc est connue pour présenter de fréquentes lacunes du Furongien, une extension limitée des dépôts marins du Trémadoc et des discordances fréquentes à la base des dépôts transgressifs du Floien supérieur. Dans le présent travail, nous mettons en évidence les formations silto-gréseuses versicolores, riches en Fe et micas, intercalées dans le Haut Atlas central et oriental entre le Cambrien moyen et le Floien supérieur. Dans la localité-type de Tislyt, une structure en hémigraben est reconnue, à l’intérieur de laquelle les couches rouges montrent de fréquents plis de slumping, glissements en masse et discordances intraformationnelles. La corrélation avec plusieurs coupes de même âge du domaine de la Meseta nous permet de définir le bassin marin Atlaso-Mésétien à Couches Rouges (bassin AMRC, en anglais AMRB basin), de faible profondeur d’eau, durant le Tremadocien-Floien inférieur. Le bassin AMRC s’étendait entre le bloc côtier mésétien et le domaine de l’Anti-Atlas, étant ainsi limité par les zones de failles qui deviendront la zone de cisaillement ouest-mésétienne et la faille sud-mésétienne dans l’orogène varisque. Le bassin AMRC est comparable aux bassins contemporains des massifs centraux ibérique et armoricain. La source des couches rouges était vraisemblablement située à l’est et correspondait au socle précambrien et aux roches magmatiques de l’Ordovicien inférieur, au contraire des dépôts clastiques ordoviciens de la plateforme saharienne, alimentés depuis le sud. La subsidence des bassins AMRC et des bassins correspondants ibéro-armoricains de la bordure nord-ouest du Gondwana avorta au cours du Floien, tandis que l’ouverture de l’océan Rhéique se poursuivit plus à l’ouest.