background image

DISCUSSION OF “PETROGRAPHY AND GEOCHEMISTRY OF

GRANITOID PEBBLES FROM THE OLIGOCENE-MIOCENE

DEPOSITS OF THE INTERNAL RIFIAN CHAIN (MOROCCO): A

POSSIBLE NEW HYPOTHESIS OF PROVENANCE AND

PALEOGEOGRAPHICAL IMPLICATIONS” BY L.G. GIGLIUTO,

A. OUAZANI-TOUHAMI, D. PUGLISI, G. PUGLISI & M.N. ZAGHLOUL

GIUSEPPE CARERI

1

, FRANCESCO GUERRERA

2

, AGUSTIN MARTIN-ALGARRA

3

,

MANUEL MARTIN-MARTIN

4

*, ANTONIA MESSINA

1

 and VINCENZO PERRONE

2

1

 Dipartimento di Scienze della Terra, University of Messina, Salita Sperone 31, 98166 Messina, Italy;   antoniamessina@tiscali.it

2

 Istituto di Geologia, University of Urbino, Campus Scientifico Località Crocicchia, 61029 Urbino, Italy;   f.guerrera@uniurb.it;

perrone@uniurb.it.

Departamento de Estratifrafia y Paleontologia, Universidad de Granada, Campus de Fuentenueva, 18071 Granada, Spain;

agustin@ugr.es

Departamento de Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente, Universidad de Alicante, Campus de San Vicente A.P. 99, 03080 Alicante,

Spain;   Manuel.Martin@ua.es

*Corresponding Author: Tel:  0034-965.903400. ext 3337;  Fax: 0034-0034965.903552;   E-mail: Manuel.Martin@ua.es

Discussion of the paper by L.G. G

IGLIUTO

 et al.  published in:  Geologica Carpathica 55, 3, 261–272 (2004)

The Betic-Rif Chain represents the westernmost segment of

the  Mediterranean  Alpine  orogenic  system,  formed,  in  the

Late  Cretaceous  to  the  Middle  Miocene  time  span,  by  the

closure of oceanic belts and the collision among Iberia and

Africa plates and a Mesomediterranean Microplate (Guerrera

et  al.  1993;  Michard  et  al.  2002).  The  chain  consists  of

Internal,  External  and  Flysch  Domains,  with  the  latter

tectonically  sandwiched  between  the  two  former  in  both

branches  of  the  orogen.  From  bottom  to  top  the  Internal

Units  are  constituted  by  the  Nevado-Filábride  (only  in  the

Betics),  the  Alpujarride-Sebtide,  the  Malaguide-Ghomaride

and  the  Rondaide-Rifian  “Dorsale”  Complexes.  In  the

Flysch  Complex,  internal  Mauretanian  Units  and  external

Massylian-Numidian Units have been distinguished.

In  the  marine  sedimentary  successions  of  the  Malaguide-

Ghomaride,  Rondaide-Rifian  “Dorsale”  and  Mauretanian

Units a marked increase in terrigenous supply occurs from the

Late  Oligocene.  This  terrigenous  acme  was  coeval  with  re-

gional  metamorphism,  tectogenesis  in  deep  crustal  levels  of

the  orogen  and,  finally,  collision  against  the  External  Do-

mains.  The  Tertiary  clastic  Oligo-Miocene  sediments  of  the

Internal  Domain  are  arranged  into  two  sedimentary  cycles,

bounded  by  unconformities:  the  Oligo-Aquitanian  Ciudad

DISCUSSION

Granada-Fnideq Group, transgressive only above the Malagu-

ide-Ghomaride  Units,  and  the  lower-middle  Burdigalian

Viñuela-Sidi  Abdeslam  Group,  transgressive  above  the

Malaguide-Ghomaride and highest Alpujarride-Sebtide Units.

At  the  same  time,  thick  and  continuous  immature  turbidite

successions  were  deposited  in  the  Mauretanian  Zone  of  the

Flysch Domain, as lateral equivalent of the Ciudad Granada-

Fnideq deposits.

These Oligo-Miocene clastic formations include magmatic

(granitic) and metamorphic (orthogneissic) pebbles, the source

of which represents an intriguing problem because similar gra-

nitic plutonites are lacking in the outcropping Betic-Rif Oro-

gen (Martín-Algarra et al. 2000 and references therein). Clasts

of  granitoids  in  the  Fnideq  Fm.  have  been  recognized  for  a

long time and interpreted as derived from Alpujarride-Sebtide

metamorphic complexes of the Internal Domain (Olivier et al.

1979).  However,  as  pointed  out  by  Martín-Algarra  et  al.

(2000),  such  a  provenance  is  unlikely  because,  at  that  time

(Oligocene-Early  Miocene),  the  lower  units  of  the  Internal

Domains  were  tectonically  underlying  the  Malaguide-

Ghomaride Complex and being subjected to Alpine metamor-

phism, as shown by an increasing amount of radiometric data

on (see Zeck 2004, and references therein, for a recent revi-

GEOLOGICA CARPATHICA, 55, 4, BRATISLAVA, AUGUST 2004

341–348

background image

342                                                                                                CARERI et al.

sion). In fact, after analysing 176 pebbles of both magmatic

and metamorphic rocks sampled in the Ciudad Granada-Fnid-

eq deposits all around the Gibraltar Arc, Martín-Algarra et al.

(2000) recognized magmatic and metamorphic lithotypes with

lithological and structural characters different to the Alpujar-

ride-Sebtide rocks and similar to those known for lithotypes of

some units of the Calabria-Peloritani Arc. Consequently, they

regarded as the source area of the pebbles a lost realm similar

to the Calabria-Peloritani Arc, successively destroyed by ero-

sion or buried under the Alboran Sea. Such realm was contig-

uous to the Ghomaride-Malaguide Sub-domain and was also

characterized  by  Paleozoic  basements  and  Meso-Cenozoic

covers  similar,  but  not  necessarily  identical,  to  those  of  the

Malaguide-Ghomaride Complex, as testified by the presence

of  sedimentary  and  epimetamorphic  pebbles  reflecting  the

typical lithologies of the Ghomaride-Malaguide successions.

However, after studying the petrographic and geochemical

features  of  seven  pebbles  of  granitoids  sampled  from  upper

Oligocene to lower Miocene conglomerates of the Fnideq Fm.

(three pebbles) and of the lower portion of the Beni Ider Fly-

sch, which represents the uppermost formation of the Mauret-

anian Beni Ider Unit (four samples), Gigliuto et al. (2004) be-

lieve that their new data open again the discussion concerning

the source areas of the granitoid clasts found in the Tertiary

deposits of the Ghomaride and Maghrebian Flysch Basin Do-

mains. Two new alternatives are proposed:

— if these clasts come from a lost realm, this realm should

be similar to the Iberian Massif rather than the whole Calabria-

Peloritani Arc and Kabylias;

— the pebbles of granitoids come directly from the Iberian

Massif, whereas the sedimentary clasts associated in the same

conglomerate levels probably come from the Prebetic covers.

The Iberian Massif and the Prebetic Zone should provide clas-

tic supply to satellite basins located on the Ghomaride Units

(Fnideq Fm.) and also to the Beni Ider Flysch Basin, located

south of the Ghomaride Sub-domain in the paleogeographical

scheme of these authors. Consequently, the paleogeographical

scenario should be completely different from those up to now

proposed for the Betic-Rif Chain.

We must emphasize that the recognition and characteriza-

tion  of  conglomerate  levels  with  granitoid  and  sedimentary

pebbles in the Beni Ider Flysch Fm. represents a very impor-

tant recent datum (Puglisi et al. 2001; Zaghloul 2002; Zaghlo-

ul et al. 2002), but we completely disagree with the interpreta-

tions of Gigliuto et al. (2004) as regards the interpretation of

their geochemical data, the origin of the clastics supplied to

the Fnideq and Beni Ider Basins, the new paleogeographical

scenario and the consequent evolution of the Betic-Rif Chain.

Firstly, it is very difficult to accept a tectonic scheme of the

western  Mediterranean  (Figure  1  of  Gigliuto  et  al.  2004)  in

which: 1) the whole Alps are indicated as made of “Units of

the Spanish-European paleomargin deformed during the Al-

pine  Orogeny”;  2)  the  Prebetic,  Subbetic  and  Campo  de

Gibraltar  Flysch  Units  are  indicated  as  “African  Units  de-

formed  during  the  Apenninic-Maghrebian  Orogeny”;  3)  the

front  of  the  Helvetic-Dauphinois  Units  of  the  Alps  and  the

northern  front  of  the  Pyrenees  are  considered  as  “Pennidic

front”; and 4) the front of the Betic Cordilleras is reported as

“front  of  the  Apenninic-Maghrebian  Chain”.  Similarly,  tak-

ing into account the tectonic and paleogeographical implica-

tions shown in this paper, it seems excessively simplistic to

consider, without discussion, the Internal Domains of the Bet-

ic-Rif Chain as the southern margin of the European plate, so

fully neglecting most recent and ancient literature which re-

gards  them  as  an  independent  block  (Andrieux  et  al.  1970;

Wildi 1983; Bouillin et al. 1986; Doglioni 1992; Dercourt et

al.  1993;  Guerrera  et  al.  1993;  Puga  et  al.  1995;  Sanz  de

Galdeano 1997; Michard et al. 2002; among many others).

As regards petrographic data, the plutonic pebbles analysed

by  Gigliuto  et  al.  (2004)  “can  be  ascribed  to  the  two-mica,

cordierite-bearing  monzogranite  up  to  leuco-monzogranite

clans”, and “show a massive fabric, an inequigranular struc-

ture, mainly medium- (0.25-0.5 mm) to fine-grained and a hy-

pidiomorphic  to  subhypidiomorphic  texture”.  Furthermore,

the authors recognize in these samples “very sporadic traces

of a probably green-schist metamorphic overprint have been

recognized. An association of albite + white mica + epidote +

chlorite, that is not pervasive and does not obliterate the orig-

inal magmatic texture, is evidence of this”. Even if their num-

ber is very scanty for a reliable comparison, these features are

petrographically and structurally similar to those of acidic per-

aluminous types (two mica±cordierite±Al-silicate monzogran-

ites and leucomonzogranites) which are common in the Cala-

bria-Peloritani Arc (Sila and Stilo Batholiths and Aspromonte

Unit plutonic stocks) constituting minor plutonic bodies and

felsic dykes, representing the latest intrusions (Messina et al.

1991a,b, 1993, 1994, 1996; Ayuso et al. 1994). Likewise, the

studied pebbles of Gigliuto et al. (2004) are structurally and

compositionally  similar  to  two  of  the  four  plutonic  clusters

recognized by Martín-Algarra et al. (2000) in the pebbles of

the Fnideq Fm. The strong similarities between Rifian pluton-

ic pebbles and Calabrian plutonites are shown by modal data

(Tables I and II) and Q-A-P diagram (I.U.G.S. 1973; Figs. 1

and 2), demonstrating that the studied samples are similar to

the most acidic peraluminous members of the Calabria-Pelori-

tani Arc magmatic suites and to the most acidic samples rec-

ognized by Martín-Algarra et al. (2000) in the Fnideq Fm.

Fig. 1. Modal Q-A-P diagrams (I.U.G.S. 1973) of the Rifian Chain

peraluminous  plutonic  pebbles  (after  Gigliuto  et  al.  2004;  Table  I)

and of the Calabria-Peloritani Arc late-Hercynian peraluminous plu-

tonites (after Messina et al. 1993 and new data of Table II).

background image

    GRANITOID PEBBLES OF THE RIFIAN CHAIN (MOROCCO) — DISCUSSION                                   343

As  regards  geochemical  data  (Table  III),  the  seven  less

weathered plutonic pebbles of Gigliuto et al. (2004) indicate

major element oxides typical of felsic (SiO

= 71.49–77.93 %;

MgO = 0.13–0.63 % and FeO

tot

 = 0.42–2.17 %) peraluminous

(Al

2

O

= 12.06–14.68 %; A/CNK = 1.0–1.3), and “calc-alka-

line” (CaO = 0.38–1.09 %; K

2

O+Na

2

O = 7.37–9.18 %; TiO

=

0.05–0.28 %) intrusives. The highly evolved magmatic char-

acter of these acidic plutonic pebbles is confirmed by trace el-

ement  data,  which  indicate  low  Sr  (34–130  ppm)  and  Ba

(122–296 ppm) contents and high Rb (125–318 ppm) values,

in addition to an enrichment of light rare earth elements (REE)

and a depletion of heavy REEs with a negative Eu anomaly.

This  latter  is  emphasized  in  their  BM

12

  leucomonzogranite

sample. According to these authors, the Sr, Rb and Ba values

are very different from those known for late-Hercynian grani-

toids of the Calabria-Peloritani Arc and Kabylias, Pan-African

plutonites of Algeria and Hercynian and pre-Hercynian pluto-

nites of both the High Atlas and Anti-Atlas, and “show strong

geochemical affinities only with the Hercynian granitoids of

the Iberian Massif (115 analyses from central Spain and from

northern and central Portugal)” (see also Fig. 8 of Gigliuto et

al. 2004). But in our opinion, this discrepancy results only be-

cause the authors compare chemical data of many Hercynian

and pre-Hercynian plutonites which are heterogeneous in size,

texture  and  composition,  and  because  they  consider  all  the

available  data  for  intrusives  of  the  Calabria-Peloritani  Arc,

whose composition ranges from granodioritic up to melatonal-

itic, whereas geological, petrographic and modal data indicate

Table I: Modal data of Beni Ider Flysch and Fnideq Fm. two mica±cordierite-bearing plutonic pebbles*.

Fig. 2. Modal Q-A-P diagrams (I.U.G.S. 1973) of the Sila Batholith

plutonic suite (after Messina et al. 1993, 1994 and new data of Table

II) and compared Rifian Chain peraluminous plutonic pebbles (after

Gigliuto  et  al.  2004,  continuous  line;  after  Martín-Algarra  et  al.

2000,  dashed  line).  Legend:  squares,  asterisks  and  open  circles  —

Sila  Batholith  pyroxene±amphibole±biotite-bearing  gabbros  to  gra-

nodiorites;  dots  —  Sila  Batholith  two  mica±cordierite±Al-silicate-

bearing  granodiorites  to  leucomonzogranites;  A,  B  and  C  —  Sila

Batholith  calc-alkaline  different  K-content  trends  (after  Messina  et

al. 1991a, C also corresponds to the granodioritic medium-K  trend

of Lamayre & Bowden 1982); S and I — S- and I-type granitic fields

of Chappell & White (1982).

Table II: Modal data of representative late-Hercynian Sila Batholith two mica±cordierite±Al-silicate-bearing plutonites*.

                            Monzogranite 

Leucomonzogranite 

Sample

#

 

PA95

+

  DT17  DT44  FS23  DT25  FS28  FS42  PA122  FS25  PA20  PA189  DT54  PA214

+

  PA108

+

  PA110  PA187  PA5

+

 

Quartz 

29.3 

36.2 

37.4 

34.0 

35.3 

33.0 

30.0 

41.9 

44.5 

37.8 

35.7 

32.7 

32.4 

35.5 

41.0 

45.0 

42.9 

Plagioclase 

31.6 

31.4 

30.1 

29.9 

28.5 

27.9 

25.4 

24.8 

19.3 

35.3 

30.9 

29.6 

29.5 

27.5 

26.3 

24.4 

21.5 

K-feldspar 

29.8 

24.3 

21.6 

21.9 

27.1 

23.9 

30.1 

28.6 

27.5 

24.8 

29.3 

27.8 

27.5 

27.5 

24.5 

26.7 

30.4 

Biotite 

5.2 

3.8 

3.3 

5.6 

  4.3 

3.9 

5.3 

4.5 

4.6 

1.8 

2.0 

0.6 

2.7 

2.8 

1.8 

1.4 

2.0 

Muscovite 

3.7 

4.2 

7.3 

8.3 

  4.7 

11.1 

9.1 

0.2 

3.7 

0.3 

2.1 

9.3 

7.2 

4.9 

6.2 

1.8 

2.4 

Cordierite 

    tr 

    - 

0.3 

0.3 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

0.5 

1.6 

    - 

    tr 

0.5 

Andalusite 

    tr 

    tr 

    tr 

   - 

    tr 

0.2 

    - 

    tr 

0.2 

    - 

    - 

    tr 

    tr 

    tr 

    - 

    - 

0.3 

Sillimanite 

   - 

    - 

    - 

   - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

   - 

   - 

    - 

    tr 

   - 

Accessories° 

0.4 

0.1 

    tr 

   tr 

  0.1 

    tr 

0.1 

    tr 

0.2 

    tr 

    tr 

    tr 

    tr 

0.2 

    tr 

    tr 

    tr 

Opaques°° 

   tr 

    - 

    tr 

    - 

   tr 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

    - 

0.2 

    tr 

0.2 

     - 

    - 

Tot. 

100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0  100.0 

100.0 

100.0  100.0  100.0  100.0 

* After Messina et al. (1993);   

#

 PA — Patire, DT — Difesella del Trionto,  and  FS — Fossiata plutonites;   

+  

New data;   °  Apatite+Zircon±Monazi- 

te±Tourmaline;  °° Magnetite 

 

                                          Monzogranite 

Leucomonzogranite 

Sample 

AC

8

 

CR

1

 

AC

22

 

CR

8

 

CR

10

 

VU

4

 

BM

12

 

Quartz 

29.7 

32.3 

28.5 

31.9 

34.3 

35.4 

41.1 

Plagioclase 

33.6 

31.1 

29.8 

24.1 

28.1 

23.7 

17.4 

K-feldspar 

23.2 

26.2 

27.0 

27.3 

24.9 

28.3 

29.9 

Biotite 

7.5 

4.9 

9.7 

10.4 

3.8 

3.5 

1.9 

Musovite 

4.1 

3.7 

3.1 

   4.3 

7.7 

6.6 

8.1 

Cordierite 

0.8 

0.5 

0.7 

   0.5 

   - 

   - 

   - 

Accessories 

0.4 

0.2 

    - 

   0.3 

   - 

0.8 

0.7 

Opaques 

0.7 

1.1 

1.2 

   1.2 

1.2 

1.7 

0.9 

Tot. 

  100.0 

  100.0 

  100.0 

  100.0 

  100.0 

  100.0 

  100.0 

 *After Gigliuto et al. (2004) 

 

background image

344                                                                                                CARERI et al.

that their seven pebbles are monzogranites and leucomonzog-

ranites.  A  meaningful  geochemical  comparison,  therefore,

must  be  performed  only  with  sub-alkaline,  peraluminous

(cordierite-bearing) monzogranite and leucomonzogranite plu-

tonites recognized in the Calabria-Peloritani Arc.

When the chemical comparison is made on this new basis,

the major element variations of the pebbles of Gigliuto et al.

(2004;  Table  3)  constantly  plot  overlapped  to  the  composi-

tional field of the Sila monzogranite and leucomonzogranite

peraluminous plutonites (Figs. 3 and 4). In the Na

2

O vs. K

2

O

(Fig. 3) and FeO vs. CaO (Fig. 4) diagrams, the studied peb-

bles plot in the I-type field, like the Sila intrusives, marking a

different  character  from  that  indicated  by  Gigliuto  et  al.

(2004). Similarly, variations of Ba, Rb and Sr contents (Figs. 5

and 6) also confirm the close chemical affinity between Rifian

pebbles and peraluminous Calabrian plutonites and, actually,

the pebbles exhibit high Rb and low Sr and Ba contents on the

average (Figs. 5 and 6). The BM

12 

sample of Gigliuto et al.

(2004) shows lower Ba and Rb values than the other six plu-

tonic pebbles and the Sila Batholith peraluminous types, indi-

cating for this sample a late-stage fluid-rock interaction related

to hydrothermal alteration processes.

The close chemical affinity between Rifian pebbles and Cala-

brian plutonites is also confirmed by the REE data (Tables III,

IVa and IVb). Chondrite-normalized REE plots of Rifian peb-

bles and Calabrian plutonites (Messina et al. 1991b; Ayuso et

al. 1994) show the similar range and step of patterns (cf. Fig. 7

of this paper and Fig. 6 of Gigliuto et al. 2004). They are char-

acterized by a progressive light REE enrichment and varying

degrees of heavy REE depletion in addition to an increase in

the  negative  Eu  anomaly  going  towards  more  felsic  rocks.

Leucomonzogranites show a large Eu depletion evident both

in the pebble sample BM

12 

and in the felsic types of the Sila

Batholith.

As regards the sedimentological characters of the conglom-

erate intervals from which the analysed samples were collect-

ed, we agree with Gigliuto et al. (2004) who consider these

conglomerates  as  “indicative  of  debris  flows  and/or  highly

concentrated  turbidity  current  processes”,  so  implicitly  ad-

mitting a short transport from the source areas. However, the

authors neither take into account nor discuss the essential pa-

rameter represented by the high distance (a thousand of kilo-

meters) occurring between the considered source areas (Cen-

tral-Northern  Iberian  Meseta,  Prebetic)  and  the  depositional

ones (Fnideq and Beni Ider Basins). In fact, this distance is not

compatible  either  with  the  big  dimensions  of  the  granitoid

pebbles (up to 30 cm sized) or with mass-flow transport pro-

cesses and the presence of olistoliths. Moreover, the authors

should explain how big plutonic clasts derived from the Cen-

tral-Northern  Iberian  Meseta  and  calcareous  clasts  derived

Table III: Chemical data of Beni Ider Flysch and Fnideq Fm. two mica±cordierite-bearing plutonic pebbles*.

                            Monzogranite 

Leucomonzogranite 

Sample 

CR

8

 

CR

1

 

AC

22

 

AC

8

 

CR

10

 

VU

4

 

BM

12

 

SiO

2

 (wt. %) 

72.23 

72.66 

73.44 

74.11 

71.49 

72.72 

77.93 

TiO

2

 

0.26 

0.20 

0.30 

0.13 

0.28 

0.16 

0.05 

Al

2

O

3

 

14.68 

14.29 

13.67 

14.22 

14.48 

14.21 

12.06 

Fe

2

O

3

 

1.93 

1.58 

2.17 

0.69 

1.93 

1.70 

0.42 

MnO 

0.02 

0.02 

0.03 

0.01 

0.02 

0.02 

0.01 

MgO 

0.63 

0.41 

0.56 

0.19 

0.61 

0.52 

0.13 

CaO 

1.09 

0.73 

0.73 

0.56 

1.04 

0.87 

0.38 

Na

2

3.13 

2.83 

2.98 

3.29 

2.99 

2.79 

3.49 

K

2

4.58 

5.29 

4.76 

5.69 

4.82 

5.02 

4.88 

P

2

O

5

 

0.17 

0.15 

0.18 

0.23 

0.17 

0.20 

0.02 

LOI 

1.36 

1.26 

1.15 

0.82 

1.26 

1.77 

0.65 

Tot. 

100.08 

99.42 

99.97 

99.94 

99.09 

99.98 

100.02 

Sc (ppm) 

  4 

  3 

   5 

   2 

  4 

   2 

   3 

Ga 

19 

21 

 20 

 16 

19 

20 

 19 

Rb  

    257 

    310 

    289 

     300 

    267 

    318 

     125 

Sr 

    101 

    130 

      52 

       88 

    102 

    128 

       34 

      11 

      16 

      20 

        5 

      11 

      12 

       48 

Zr 

    118 

    126 

    106 

  57 

     115 

    103 

  74 

Nb 

 12 

15 

 14 

 15 

  12 

12 

  14 

Sn 

   9 

 18 

   9 

  12 

    8 

17 

    3 

Cs  

22.3

0

 

     32.3

0

 

    30.7

0

 

     11.9

0

 

     21.4

0

 

    36.9

0

 

       0.9

0

 

Ba 

     249 

     296 

    170 

     253 

     279 

     256 

     122 

La 

     21.2

0

 

     27.9

0

 

    22.8

0

 

       9.4

0

 

     22.4

0

 

    19.1

0

 

     14.0

0

 

Ce 

     44.3

0

 

     54.9

0

 

    47.8

0

 

      19.5

0

 

     49.3

0

 

     37.7

0

 

     44.9

0

 

Nd 

     19.8

0

 

     23.3

0

 

    21.4

0

 

       8.1

0

 

     21.5

0

 

    15.9

0

 

     14.4

0

 

Eu 

        0.54 

         0.58 

        0.46 

         0.49 

         0.57 

        0.50 

         0.13 

Tb 

      0.4

0

 

       0.6

0

 

      0.7

0

 

       0.3

0

 

       0.5

0

 

      0.4

0

 

       1.1

0

 

Yb 

      1.0

0

 

       1.7

0

 

      2.0

0

 

       0.5

0

 

       1.0

0

 

      1.0

0

 

       4.7

0

 

Lu 

        0.15 

         0.23 

        0.27 

         0.07 

          0.15 

        0.14 

         0.68 

Hf 

      3.3

0

 

       3.6

0

 

      3.0

0

 

       2.0

0

 

       3.3

0

 

      2.9

0

 

       3.7

0

 

Ta 

      1.9

0

 

       3.0

0

 

      1.9

0

 

       3.9

0

 

       1.9

0

 

      2.7

0

 

       3.8

0

 

Th 

    12.0

0

 

     12.8

0

 

    11.4

0

 

       4.9

0

 

     12.5

0

 

      9.8

0

 

     19.0

0

 

     2.2

0

 

       3.8

0

 

      2.3

0

 

       1.8

0

 

       2.2

0

 

      3.1

0

 

       2.2

0

 

* After Gigliuto et al. (2004)

 

background image

    GRANITOID PEBBLES OF THE RIFIAN CHAIN (MOROCCO) — DISCUSSION                                   345

from the Prebetic (that is, from the proximal Southern Iberian

Paleomargin) would reach paleographical domains as internal

as  the  Mauritanian  sector  of  the  Flysch  Basin  and  as  the

Ghomarides, without leaving any important siliciclastic nor cal-

ciclastic contribution derived from these zones in the Subbetic

domain, which represents the distal part of the Southern Iberian

Fig. 3. Na

2

O vs. K

2

O diagram for the Sila Batholith available data

(after Messina et al. 1991b, 1993; Ayuso et al. 1994 and new data.

Representative analyses Tables IVa and IVb) and pebbles of Gigliu-

to  et  al.  (2004;  Table  3).  Legend:  squares  and  triangles  —  Sila

Batholith  biotite±amphibole-bearing  diorite  to  granodiorite  pluto-

nites;  dots  —  Sila  Batholith  two  mica±cordierite±Al-silicate-bear-

ing granodiorite to leucomonzogranite plutonites; stars — monzog-

ranite to leucomonzogranite pebbles of Gigliuto et al. (2004); S and

I — S- and I-type granitic fields of Chappell & White (1982).

Fig. 4. FeO

tot

 vs. CaO diagram for the Sila Batholith available data

(after Messina et al. 1991b, 1993; Ayuso et al. 1994 and new data.

Representative analyses in Tables IVa and IVb) and pebbles of Gig-

liuto  et  al.  (2004;  Table  3).  Legend:  squares  and  triangles  —  Sila

Batholith  biotite±amphibole-bearing  diorite  to  granodiorite  pluto-

nites;  dots  —  Sila  Batholith  two  mica±cordierite±Al-silicate-bear-

ing granodiorite to leucomonzogranite pluronites; stars — monzog-

ranite to leucomonzogranite pebbles of Gigliuto et al. (2004); S and

I — S- and I-type granitic fields of Chappell & White (1982).

Fig. 5. Rb vs. Ba diagram for the Sila Batholith available data (af-

ter  Messina  et  al.  1991b,  1993;  Ayuso  et  al.  1994  and  new  data.

Representative  analyses  in  Tables  IVa  and  IVb)  and  pebbles  of

Gigliuto  et  al.  (2004;  Table  3).  Legend:  open  circles  —  Sila

Batholith  gabbros  to  leucomonzogranites  plutonic  suite;  stars  —

monzogranite  to  leucomonzogranite  pebbles  of  Gigliuto  et  al.

(2004). Dashed line defines the limit of high Ba values for the Sila

Batholith two mica±cordierite±Al-silicate-bearing granodiorites to

leucomonzogranites.

Fig. 6. Rb vs. Sr diagram for the Sila Batholith available data (af-

ter  Messina  et  al.  1991b,  1993;  Ayuso  et  al.  1994  and  new  data.

Representative  analyses  in  Tables  IVa  and  IVb)  and  pebbles  of

Gigliuto  et  al.  (2004;  Table  3).  Legend:  open  circles  —  Sila

Batholith  gabbros  to  leucomonzogranites  plutonic  suite;  stars  —

monzogranite  to  leucomonzogranite  pebbles  of  Gigliuto  et  al.

(2004). Dashed line defines the limit of high Sr values for the Sila

Batholith two mica±cordierite±Al-silicate-bearing granodiorites to

leucomonzogranites.

paleomargin and where such provenances have never been re-

ported. The lithological characters of the sedimentary clasts of

the  Beni  Ider  and  Fnideq  deposits,  on  the  contrary,  are  fully

similar  to  those  of  the  Ghomaride-Malaguide  basement  and

cover. In fact, rocks typical or exclusive of these latter units, as

Lower Paleozoic slates, Paleozoic limestones, radiolarites and

background image

346                                                                                                CARERI et al.

sandstones,  Mesozoic  and  nummulite  limestones,  Verrucano-

like red-quartzose sandstones, are abundant.

Finally,  taking  into  account  available  regional  geological

data we believe that the paleogeographical scenario suggested

by Gigliuto et al. (2004) is unacceptable because these authors

do not consider:

— data from Martín-Algarra et al. (2000), concerning 176

magmatic  and  metamorphic  clasts  for  the  only  Fnideq  Fm.,

which indicate that the granitoids affected by extensive or par-

Table IVa: Chemical data of representative late-Hercynian Sila Batholith two mica±cordierite±Al-silicate-bearing plutonites*.

Monzogranite 

Leucomonzogranite 

Sample

#

 

FS42 

FS23 

FS25 

DT25 

FS28  PA95

+

  DT17  DT44  PA122  PA108

+

  PA214

+

  DT54  PA20  PA187  PA189  PA110   PA5

+

 

SiO

2

 (wt.%)  71.86 

72.80 

73.23 

73.40 

73.85 

74.05 

74.12 

74.28 

75.27 

74.15 

74.35 

74.63 

75.51 

75.87 

76.56 

78.08 

78.66 

TiO

2

 

0.25 

0.20 

0.25 

0.19 

0.17 

0.21 

0.19 

0.11 

0.20 

0.17 

0.09 

0.04 

0.10 

0.11 

0.07 

0.05 

0.06 

Al

2

O

3

 

14.68 

14.63 

13.72 

13.61 

14.02 

14.09 

13.65 

13.49 

12.50 

14.23 

13.29 

13.53 

12.19 

13.09 

12.64 

11.89 

11.87 

Fe

2

O

3

 

1.40 

0.98 

0.80 

0.50 

1.01 

0.69 

1.12 

1.04 

0.77 

0.55 

0.57 

0.87 

  0.89 

1.21 

0.73 

0.74 

0.48 

FeO 

0.40 

0.85 

1.20 

1.20 

0.70 

1.30 

0.60 

0.45 

1.20 

1.20 

0.75 

0.30 

  0.45 

0.35 

0.45 

0.30 

0.55 

MnO 

0.01 

0.03 

0.03 

0.04 

0.03 

0.06 

0.03 

0.05 

0.04 

0.05 

0.04 

0.07 

  0.03 

0.04 

0.06 

0.03 

0.02 

MgO 

0.37 

0.31 

0.36 

0.55 

0.31 

0.75 

0.52 

0.22 

0.79 

0.66 

0.35 

0.18 

  0.35 

0.39 

0.24 

0.22 

0.30 

CaO 

0.37 

0.47 

0.86 

0.61 

0.38 

0.85 

0.42 

0.65 

0.94 

0.77 

0.47 

0.28 

0.40 

0.23 

0.43 

0.51 

0.30 

Na

2

2.77 

2.85 

2.87 

3.16 

2.95 

2.87 

3.25 

3.14 

2.79 

2.84 

3.06 

3.69 

3.02 

3.10 

3.40 

3.07 

2.84 

K

2

5.60 

4.96 

4.92 

5.11 

5.07 

4.73 

4.83 

4.67 

4.74 

5.30 

4.87 

4.49 

4.97 

4.80 

4.75 

4.06 

5.10 

P

2

O

5

 

0.29 

0.20 

0.15 

0.11 

0.21 

0.10 

0.19 

0.12 

0.05 

0.10 

0.12 

0.09 

0.05 

0.05 

0.04 

0.13 

0.04 

LOI 

1.23 

1.23 

1.07 

0.95 

1.04 

0.85 

1.09 

0.94 

0.60 

0.89 

0.99 

1.02 

0.95 

0.81 

0.63 

0.71 

0.65 

Tot. 

99.23 

99.51 

99.46 

99.43 

99.74  100.85  100.01 

99.16 

99.89  101.18 

98.95 

99.20 

98.91  100.05 

100.0 

99.79  100.87 

Cu  (ppm) 

  2 

  3 

  2 

  4 

  5 

32 

  1 

26 

  1 

Zn 

49 

 41 

43 

39 

35 

47 

27 

16 

27 

28 

17 

20 

36 

16 

  16 

16 

  38 

As 

  3 

   7 

  4 

  1 

  1 

  1 

  2 

  3 

 3 

  2 

 4 

 2 

10 

  1 

  3 

Rb 

326 

312 

251 

262 

325 

230 

292 

 212 

155 

260 

238 

214 

199 

216 

236 

 196 

186 

Sr 

66 

44 

75 

51 

35 

118 

37 

47 

78 

120 

55 

17 

26 

31 

  26 

26 

  27 

49 

18 

22 

26 

18 

26 

17 

16 

41 

22 

17 

15 

41 

32 

  44 

11 

  33 

Nb 

19 

19 

15 

13 

18 

  9 

16 

10 

  9 

10 

  9 

  9 

10 

    9 

  7 

    7 

Sn 

  9 

  8 

  7 

  5 

  9 

  5 

  7 

13 

  3 

11 

  1 

    3 

    2 

Sb 

  4 

  1 

  1 

  2 

  1 

  2 

  6 

   1 

    1 

  4 

Ba 

243 

224 

337 

281 

178 

317 

223 

121 

350 

 244 

130 

28 

110 

211 

  78 

63 

167 

La 

21 

18 

62 

14 

24 

22 

31 

  8 

  9 

37 

   7 

  19 

22 

Ce 

69 

53 

79 

36 

52 

56 

65 

83 

52 

33 

35 

49 

45 

  57 

36 

  75 

Nd 

25 

18 

28 

25 

16 

38 

15 

64 

22 

20 

  5 

32 

28 

  36 

28 

  30 

Pb 

23 

22 

24 

23 

21 

21 

22 

21 

24 

21 

18 

18 

27 

19 

  25 

16 

  23 

* After Messina et al. (1993); 

 PA — Patire, DT — Difesella del Trionto  and  FS  — Fossiata plutonites; 

+  

New data 

Table  IVb:  Chemical  data  of  representative  late-Hercynian  Sila

Batholith two mica±cordierite±Al-silicate-bearing plutonites.

Leucomonzogranite 

Sample 

BD75*  BD 356**  BD 138** 

BD77* 

BD78* 

SiO

2

 (wt. %) 

71.90 

71.90 

73.20 

74.20

 

78.40 

TiO

2

 

0.20 

0.20 

0.05 

0.08 

0.07 

Al

2

O

3

 

14.30 

14.30 

14.70 

13.40 

13.90 

Fe

2

O

3

 

0.06 

0.06 

0.36 

0.09 

0.10 

FeO 

1.46 

0.46 

1.58 

0.86 

0.58 

MnO 

0.03 

0.03 

0.03 

0.03 

0.04 

MgO 

0.50 

0.50 

0.15 

0.33 

0.10 

CaO 

0.88 

0.88 

0.50 

0.42 

0.44 

Na

2

3.42 

3.42 

3.68 

3.94 

3.58 

K

2

4.79 

4.79 

4.92 

4.80 

4.70 

P

2

O

5

 

0.20 

0.20 

0.27 

0.11 

0.05 

L.O.I. 

1.09 

1.09 

1.16 

0.87 

0.77 

Total 

98.83 

96.74 

100.60 

99.13 

102.73 

Sc (ppm) 

    3.7

0

 

       3.7

0

 

        2.3

0

 

     3.5

0

 

     1.2

0

 

Cr 

    2.9

0

 

       2.9

0

 

   < 2 

     2.1

0

 

      2.7

0

 

Co 

    1.8

0

 

       1.8

0

 

        0.6

0

 

       0.61 

        0.19 

Ni 

  5  

  8 

   5 

Cu 

  7 

  6 

   7 

Zn 

80 

     80 

23 

23 

 20 

As 

0.5

0

 

0.3

0

 

 0.3

0

 

     0.8

0

 

      0.7

0

 

Rb 

   269 

   269 

    255 

   284 

    320 

Sr 

90 

     90 

      31 

     28 

 16 

23 

     23 

      15 

26 

 29 

Zr 

   113 

       - 

        - 

62 

 50 

Nb 

15 

     15 

      13 

13 

   8 

Mo 

 2 

       1 

  0.4

0

 

  2 

   3 

Sb 

      0.05 

       0.03 

        0.17 

0.04 

        0.06 

Cs 

     3.7

0

 

       - 

       - 

     5.9

0

 

      3.9

0

 

Ba 

   349 

   339 

    129 

   161 

      57 

La 

     24 

     23.9

0

 

  5.35 

    13.2

0

 

        5.9

0

 

Ce 

     47 

     47 

      10.50 

      30 

      16 

Nd 

     23 

     23.4

0

 

        4.70 

      14.2

0

 

        8.1

0

 

Sm 

     5.2

0

 

       5.17 

        1.48 

       4.4

0

 

      3.5

0

 

Eu 

        0.51 

       0.51 

        0.22 

       0.2

0

 

        0.06 

Gd 

     5.6

0

 

       5.60 

  2 

      4.1

0

 

      5.2

0

 

Tb 

        0.64 

       0.64 

        0.25 

       0.74 

        0.67 

Yb 

      1.5

0

 

       1.55 

        0.76 

      2.8

0

 

    3 

Lu 

       0.20 

       0.20 

        0.10 

       0.41 

        0.43 

Hf 

      3.2

0

 

       3.22 

        1.65 

      2.2

0

 

      2.5

0

 

Ta 

       1.8

0

 

       1.83 

        2.99 

      2.2

0

 

        1.5

0

 

Th 

     12 

     12.80 

        2.68 

      9.4

0

 

        7.4

0

 

     3.5

0

 

       3.51 

        1.40 

      5.6

0

 

      8.4

0

 

* After Messina et al. (1991b);  ** After Ayuso et al. (1994)

 

Fig.  7.  Chondrite  normalized  REE  patterns  for  the  Sila  Batholith

two  mica±cordierite±Al-silicate-bearing  monzogranite  and  leu-

comonzogranite bodies and dykes after Messina et al. (1991b) and

Ayuso  et  al.  (1994),  also  including  compared  samples  of  Table

IVb. Normalizing data based on the CI-chondrites after Anders &

Ebihara (1982).

background image

    GRANITOID PEBBLES OF THE RIFIAN CHAIN (MOROCCO) — DISCUSSION                                   347

tial  Alpine  overprint  amount  to  30.7%  of  the  clasts.  These

clasts cannot obviously come from the Iberian Meseta and this

datum is fully neglected, even if  “very  sporadic  traces  of  a

probably green-schist metamorphic overprint” have also been

recognized in the samples studied by Gigliuto et al. (2004);

—  the  Iberian  Massif  during  the  Late  Oligocene  and  the

Early Miocene was the foreland of an incipient foreland basin.

It represented a passive margin without an important relief or

important erosion;

— as regards the conglomerate levels of the Beni Ider Fly-

sch, if located in the southernmost position as supposed by the

authors, the Ghomaride and “Dorsal” Zones should have con-

stituted a further great obstacle to the supply for the basin.

In conclusion, we reject the results of the paper of Gigliuto

et al. (2004) because the pointed out geochemical differences

between the studied samples and the granitoids outcropping in

the Calabria-Peloritani Arc–Kabylias do not exist, if the grani-

toid pebbles are compared only with the peraluminous cordi-

erite-bearing  monzogranites  and  leucomonzogranites  of  the

Calabria-Peloritani Arc. Furthermore, the hypothesized supply

of the pebbles, recognized in the Fnideq and Beni Ider Fms.,

from the Iberian Meseta and the Prebetic Zone cannot be taken

into consideration because it clashes with insurmountable dif-

ficulties.  These  are  represented  by  the  sedimentological  fea-

tures of the conglomerate levels, by the lithological characters

of  the  metamorphic  and  sedimentary  clasts  occurring  in  the

same conglomerate levels and by a lot of regional data con-

cerning the paleogeography and the tectono-sedimentary evo-

lution of the domains involved in the building of the Betic-Rif

Chain  during  the  Late  Oligocene–Aquitanian.  On  the  con-

trary, as regards the source areas of the pebbles occurring in

the Fnideq Fm. we confirm the conclusions of Martín-Algarra

et  al.  (2000).  In  this  paper  all  data  agree  with  a  continental

crust  realm  similar  to  the  whole  Calabria-Peloritani  Arc–

Kabylias with a Meso-Cenozoic cover in which the same suc-

cessions  of  the  Ghomaride-Malaguide  Units  occurred.  This

realm can also be suggested for the conglomerate levels of the

Beni Ider Flysch Fm., taking into account that the Beni Ider

Fm. pebbles are lithologically similar to those recognized in

the Fnideq Fm. and the debris flows-related features of these

conglomerates indicative of a short transport.

References

Anders E. & Ebihara M. 1982: Solar-system abundances of the ele-

ments. Geochim. Cosmochim. Acta 46, 2363–2380.

Andrieux  J.,  Fontbote  J.M.  &  Mattauer  M.  1970:  Sur  un  modèle

explicatif  de  l’Arc  de  Gibraltar.  Earth  Planet.  Sci.  Lett.  12,

191–198.

Ayuso R.A., Messina A., De Vivo B., Russo S., Sutter J., Woodruff

L. & Belkin H.E. 1994: Geochemistry and argon thermochro-

nology  of  the  Variscan  Sila  Batholith,  Southern  Italy:  source

rocks  and  magma  evolution.  Contr.  Mineral.  Petrology  117,

87–109.

Bouillin  J.P.,  Durand-Delga  M.  &  Olivier  Ph.  1986:  Betic-Rifian

and Thyrrenian Arcs: distinctive features, genesis and develop-

ment stages. In: Wezel F.C. (Ed.): The origin of arcs. Elsevier,

Amsterdam, 281–385.

Chappel  B.W.  &  White  A.J.R.  1982:  I-  and  S-type  granites  in  the

Lachlan  Fold  Belt,  Southern  Australia.  Proceedings  of  the  In-

ternational  Symposium,  Held  at  Nanjing  University,  Nanjing,

China — October 26–30, 1982.

Dercourt  J.,  Ricou  L.E.  &  Vrielynck  B.  (Eds.)  1993:  Atlas  Tethys

Palaeoenvironmental Maps. Gauthier-Villars Ed., Paris, 1–307.

Doglioni  C.  1992:  Main  differences  between  thrust  belts.  Terra

Nova 4, 152–164.

Gigliuto  L.G.,  Ouazani-Touhami  A.,  Puglisi  D.,  Puglisi  G.  &

Zaghloul  M.N.  2004:  Petrography  and  geochemistry  of  grani-

toid pebbles from the Oligocene-Miocene deposits of the Inter-

nal  Rifian  Chain  (Morocco):  a  possible  new  hypothesis  of

provenance  and  paleogeographical  implications.  Geol.  Car-

pathica 55, 3, 261–272.

Guerrera F., Martín-Algarra A. & Perrone V. 1993: Late Oligocene-

Miocene syn- late-orogenic successions in Western and Central

Mediterranean Chains from the Betic Cordillera to the Southern

Apennines. Terra Nova 5, 525–544.

I.U.G.S.  1973:  Classification  and  nomenclature  of  plutonic  rocks.

Recommendations. Neu. Jb. Miner. 4, 149–169.

Lameyre J. & Bowden P. 1982: Plutonic rock type series: discrimi-

nation  of  various  granitoid  series  and  related  rocks.  J.  Volc.

Geoth. Res. 14, 169–186.

Martín-Algarra A., Messina A., Perrone V., Russo S., Maate A.  &

Martín-Martín M. 2000: A lost realm in the Internal Domains

of  the  Betic-Rif  Orogen  (Spain  and  Morocco):  evidence  from

conglomerates  and  consequences  for  Alpine  geodynamic  evo-

lution. J. Geol. 108, 447–467.

Messina A., Compagnoni R., De Vivo B., Perrone V., Russo S., Bar-

bieri  M.  &  Scott  B.A.  1991a:  Geological  and  petrochemical

study of the Sila Massif plutonic rocks (Northern Calabria, Ita-

ly). Boll. Soc. Geol. It. 110, 165–206.

Messina  A.  &  Russo  S.  1994:  L’unità  Della  Sila.  In:  Messina  A.,

Russo S., Borghi A., Colonna V., Compagnoni R., Caggianelli

A., Fornelli A.  & Piccarreta G. (Eds.): Il Massiccio della Sila,

Settore  Settentrionale  dell’Arco  Calabro-Peloritano.  Guida

all’escursione  del  Gruppo  “Basamenti  cristallini  e  granitoidi

circum-mediterranei”. Boll. Soc. Geol. It. 113, 539–586.

Messina  A.,  Russo  S.  &  Lima  A.  1993:  Detailed  exploration

geochemistry of specialized granites of the Sila Batholith (Cal-

abria, Italy) by fluid inclusion constraints on fluid source. Boll.

Soc. Geol. It. 112, 999–1020.

Messina A., Russo S., Perrone V. & Giacobbe A. 1991b: Calc-alka-

line  Late-Variscan  two  mica-cordierite-Al-silicate-bearing  in-

trusions  of  the  Sila  Batholith  (Northern  Sector  of  the

Calabrian-Peloritani Arc). Boll. Soc. Geol. It. 110, 365–389.

Messina A., Russo S. & Stagno F. 1996: The crystalline basements

of the Calabria-Peloritani Arc. IGCP n. 276 Newsletters, Messi-

na 6, 91–144.

Michard  A.,  Chalouan  A.,  Feinberg  H.,  Goffe  B.  &  Montigny  R.

2002: How does the Alpine belt end between Spain and Moroc-

co? Bull. Soc. Géol. France 173, 3–15.

Olivier Ph., Cantagrel J.M. & Kornprobst J. 1979: Problèmes posés

par la découverte de blocs de granite dans un conglomérat ter-

tiaire,  couverture  de  l’unité  ghomaride  d’  Akaïli  (Rif  interne,

Maroc). C. R. Acad. Sci. Paris 288, 299–302.

Pickering K.T., Hiscott R. & Hein F.J. 1989: Deep marine environ-

ments. Unwin Hyman, London, 1–352.

Puga E., Diaz De Federico A. & Demant A. 1995: The eclogitized

pillows of the Betic Ophiolitic Association: relics of the Tethys

Ocean floor incorporated in the Alpine chain after subduction.

Terra Nova 7, 31–43.

Puglisi D., Zaghloul M. N. & Maate A. 2001: Evidence of sedimen-

tary  supply  from  plutonic  sources  in  the  Oligocene-Miocene

flysch of the Rifian Chain (Morocco): provenance and palaeo-

background image

348                                                                                                CARERI et al.

geographic implications. Boll. Soc. Geol. It. 120, 55–68.

Sanz  De  Galdeano  C.  1997:  La  Zona  Interna  Bético-Rifeña.

Monografica Tierra del Sur, Universidad de Granada, 1–316.

Wildi  W.  1983:  La  chaîne  tello-rifaine  (Algérie,  Maroc,  Tunisie):

structure, stratigraphie et évolution du Trias au Miocène. Rev.

Géol. Dyn. Géogr. Phys. 24, 201–297.

Zaghloul  M.N.  2002:  La  sédimentation  silicoclastique  Oligo-mio-

cène  de  type  «Flysch»  dans  le  Rif,  Maroc  («Bassin  des  Fly-

schs» et «Zones Internes»): évolution et corrélations a l’échelle

de la chaîne Maghrébide. Thèse d’Etat, Université Abdel Malek

Essaadi, Tétouan (Maroc), 1–316.

Zaghloul  M.N.,  Guerrera  F.,  Loiacono  F.,  Maiorano  P.  &  Puglisi

D. 2002: Stratigraphy and petrography of the Beni Ider Flysch

in the Tétouan area (Rif Chain, Morocco). Boll. Soc. Geol. It.

121, 69–85.

Zeck H.P. 2004: Rapid exhumation in the Alpine Belt of the Betic-

Rif  (W-Mediterranean):  Tectonic  extrusion.  Pure  and  Applied

Geophysics 161, 477–487.