A review of U-Pb detrital zircon systematics from Cambrian-Lower Devonian rocks of the Moroccan Meseta

Abstract

U-Pb geochronological analysis of detrital zircon grains is a powerful tool to decipher the pre-Mesozoic paleogeography. In this work, we present a sediment provenance study based on a compi-lation of 41 Cambrian-Early Devonian siliciclastic samples from the Moroccan Meseta. All of them are characterized by late Tonian-Edia-caran (c. 600 Ma, c. 50% of the data), Rhyacian-Orosirian (c. 2100 Ma, c. 20% of the data), and Neoarchean (c. 2500 Ma, c. 4% of the data) detrital zircon age populations indicating a strong West African Cra-ton affinity. Minor populations are: (i) Cambrian-Ordovician (c. 500 Ma), particularly relevant in Lower Ordovician samples, which were probably sourced by local volcanic centers formed during an aborted rift; (ii) Stenian-early Tonian (c. 1000 Ma); and (iii) Orosirian-Stathe-rian (c. 1800 Ma). These two latter populations were probably fed by paleocurrents from NE-African regions (e.g., Sahara Metacraton and Arabian-Nubian Shield) that reached only intermittently the studied area. Finally, the spatial and chronological distribution of the detrital zircon age populations suggests that the tectonic boundaries nor-mally used to separate internal subdomains in northern Morocco did not imply far-travelled terranes during early-middle Paleozoic times

El análisis geocronológico mediante el método U-Pb de circones detríticos es una herramienta valiosa para establecer la paleogeo-grafía pre-Mesozoica. En este trabajo presentamos una compilación de 41 muestras siliciclásticas del Cámbrico-Devónico inferior en la Meseta Marroquí. Todas están caracterizadas por poblaciones del Tónico superior-Ediacárico (c. 600 Ma, c. 50% de los datos), Riáci-co-Orosírico (c. 2100 Ma, c. 20% de los datos) y Neoarcaico (c. 2500 Ma, c. 4% de los datos), que indican una fuerte afinidad de estas rocas con el Cratón de África Occidental. Otras poblaciones menores son del: (i) Cámbrico-Ordovícico (c. 500 Ma), muy comunes en las muestras del Ordovícico inferior y con probable origen en centros volcánicos locales que se formaron durante una fase de rifting abor-tado; (ii) Esténico-Tónico inferior (c. 1000 Ma) y (iii) Orosírico-Esta-térico (c. 1800 Ma), ambas tuvieron su fuente probable en paleoco-rrientes desde el NE de África (e.g., Metacratón del Sahara y Escudo Arábigo-Núbico) que alcanzaron de forma intermitente el área estu-diada. Finalmente, la distribución espacial y temporal de las pobla-ciones sugiere que los contactos tectónicos que se suelen usar para distinguir diferentes dominios en el N de Marruecos no implicaron a terrenos exóticos durante el Paleozoico inferior-medio