The studied section is located at Bigoudine area, in the western part of the basin (Fig. 1). Clay assemblage analysed by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, is organised in three mineralogical zones.

• • The lower zone presents a relatively constant clay assemblage composed mainly by illite (60 to 75%) and smectite (20 to 25%). Chlorite and irregularly mixed layer illite–smectite represent less than 10 to 20% of clay assemblage. Illite crystallinity is also constant in this zone and is about 0.3 to 0.4° $2\theta$.
• • In the intermediate zone, chlorite (50 to 90%) is the dominant clay mineral, associated with illite (20 to 35%). Illite crystallinity is varied between 0.2° $2\theta$ at the top of the zone, and 0.35° $2\theta$ at the bottom. Global evolution of clay assemblage in this zone shows a decreasing content of chlorite in aid of corrensite, at the bottom.
• • The upper zone located immediately under basalt flow is about 1.5 to 2 m thick. Clay assemblage is composed by corrensite (30 to 75%), chlorite (0 to 15%), kaolinite or smectite (10 to 25%) and talc (5 to 40%).

3.1 Initial clay assemblage significance

The lower zone sedimentary series, the more distant than thermal influence of the basalt flow, is characterised by a constant clay assemblage composed mainly by illite associated with smectite. The same composition is also identified in the detrital red formation of Lower Lias, over the basalt formation. The independence between clay assemblage evolution, on the one hand, and lithological variations and burial depth, on the other one, suggests a palaeogeographical control of the clay sedimentation. In this case, the abundance of illite with an increasing crystallinity (0.3 to 0.4° $2\theta$) expresses a proximal detrital crystalline source, submitted to active erosion [8,9]. Transmission electron analysis of illites shows a round or irregular outline particles, suggesting a detrital origin (Fig. 2A). This is consistent with sedimentological and tectonical data, showing an important subsidence responsible for the destabilisation of adjacent Palaeozoic reliefs in this period [2,14,16]. Smectite probably resulting from surface alteration processes suggests a warm and seasonally contrasted humidity climate [15], as currently admitted in the most part of the palaeoclimatic reconstitution [2,3].

3.2 Basalt flow influence on detrital clay assemblage

Triassic–Liassic sedimentary series of Argana Basin present a detrital clay assemblage, composed mainly by illite, associated with smectite. This clay assemblage suggests a deposit under tectonic destabilisation and warm and sub-arid climate. Thermal and geochimical new conditions resulting from basalt flow deposition are responsible for the change of the equilibrium conditions of mineral phases. Detrital clay minerals became instable under these new conditions; the new hydrothermal phases precipitate. At the basalt–sediment transition, hydrothermal fluids emanating from basaltic lavas reactivate dissolution and precipitation processes. Thermal effect of basalt flow on detrital clay minerals expressed until depths of about 20 m.

Dans les zones situées loin de l'influence thermique du basalte (zone inférieure), la série sédimentaire présente un cortège argileux relativement constant, constitué principalement d'illite, associée à de la smectite. Ce cortège minéralogique est également identifié dans la série rouge détritique du Lias inférieur surmontant la coulée de basalte. L'indépendance entre la minéralogie des argiles et la lithologie, d'une part, et la profondeur d'enfouissement, d'autre part, montre que ce cortège caractérise moins des changements intrinsèques du bassin récepteur que des modifications dans l'évolution paléogéographique des marges. De ce fait, l'abondance relativement élevée de l'illite ainsi que sa bonne cristallinité (0,3 à 0,4° $2\theta$), reflètent la proximité des massifs cristallins, soumis à l'altération physique, ainsi que l'existence de reliefs continentaux déclives favorisant une érosion active [8,9]. L'examen au microscope électronique à transmission montre que les particules d'illite présentent des tailles variées et des contours irréguliers ou arrondis, qui suggèrent une origine détritique (Fig. 2A). Cet assemblage à illite dominante paraı̂t donc marqué par l'héritage de matériaux métamorphiques anté-permiens, activement érodés. Ceci est en accord avec les données sédimentologiques et tectoniques, qui indiquent qu'à cette période la réactivation du réseau d'accidents hercyniens et tardi-hercyniens est à l'origine d'une subsidence importante qui engendre la déstabilisation des bordures du bassin [2,14,16]. L'érosion mécanique active qui affecte les massifs paléozoı̈ques voisins entrave ainsi l'établissement des sols et favorise en revanche l'érosion des substrats rocheux à illite. La smectite associée à ces illites présente des raies de diffraction mal définies qui suggèrent la présence de phases mal cristallisées, caractéristiques des processus d'altération de surface. Cet assemblage minéralogique paraı̂t refléter l'établissement d'un climat chaud à forts contrastes saisonniers de l'humidité [15]. Ce fait est d'ailleurs admis dans la plupart des reconstitutions paléoclimatiques [2,3].

La coulée de basaltes triasico-liasiques d'Argana, à structure doléritique et à aspect très altéré, notamment à la base, s'est manifestée dans une sédimentation finement détritique. L'absence de pillow lavas et la présence de niveaux gréseux ou oxydés dans les affleurements de ces basaltes indiquent une mise en place en plusieurs étapes, dans des conditions aériennes à sub-aériennes [1]. L'apport de chaleur et d'éléments chimiques, en particulier de magnésium, consécutif à la mise en place de la coulée basaltique a entraı̂né des changements des conditions d'équilibre des différentes phases. Les minéraux argileux détritiques deviennent instables sous ces nouvelles conditions et de nouvelles phases hydrothermales précipitent à partir de fluides de haute température [10].

Dans la zone intermédiaire, on assiste à une évolution progressive de l'assemblage argileux. Vers la partie supérieure, la chlorite représente jusqu'à 90 % du cortège argileux ; la réflexion (060) située à 1,53 Å suggère une structure trioctaédrique et les rapports de pics (001)/(002) élevés indiquent une chlorite à tendance magnésienne. Vers la base, le cortège argileux est caractérisé par la diminution progressive de la teneur en chlorite au dépens de la corrensite, puis de la smectite. Cette séquence minéralogique reflète un gradient thermique décroissant vers le bas depuis la base de la coulée basaltique, qui est également matérialisé par l'amélioration de la cristallinité de l'illite vers le sommet. La smectite détritique initialement présente dans les sédiments de la zone inférieure devient instable sous les nouvelles conditions thermiques et se transforme en corrensite. Quand les conditions thermiques deviennent plus importantes, la corrensite devient instable à son tour et se transforme en chlorite [7,11]. Cette transformation nécessite des eaux riches en magnésium, qui favorisent la fixation d'interfoliaires brucitiques dans la structure unitaire de la smectite [12]. Les fluides hydrothermaux émanant de la lave ainsi que de l'altération contemporaine de fragments de basalte par des eaux interstitielles fortement réchauffées constituent vraisemblablement la principale source de magnésium.

Dans la zone supérieure située immédiatement sous les basaltes, on assiste à une transformation totale des argiles détritiques et la formation de nouvelles phases minérales (corrensite, smectite, chlorite, kaolinite et talc). Ces minéraux présentent des pics de diffraction très étroits qui suggèrent la présence de phases bien cristallisées, caractéristiques de processus hydrothermaux. Les diagrammes de poudre des échantillons riches en corrensite indiquent une raie (060) caractéristique des structures trioctaédriques. Au microscope électronique à balayage, les minéraux argileux associés à des cristaux de quartz de formes polygonales, présentent également des formes et des structures automorphes qui suggèrent un caractère authigène des minéraux ; la corrensite se présente sous forme pétaloı̈de (Fig. 2B) et la kaolinite en cristaux hexagonaux à sub-hexagonaux empilés les uns sur les autres pour constituer des structures en accordéons (Fig. 2C). Ces différentes structures caractérisent également des environnements hydrothermaux [4,6,7,13]. Dans les niveaux inférieurs et altérés du basalte, la fraction argileuse est qualitativement identique à celle des sédiments de la zone supérieure (échantillons Tr1b et Tr2b) ; la mise en place de ce cortège argileux dans ces deux types de roche résulterait de la précipitation à partir de solutions hydrothermales. La présence de la smectite et de la kaolinite (minéraux de basse température) dans cette zone suggère que leur formation est postérieure à la mise en place de la première coulée de basalte. Elle est probablement liée à un deuxième épisode hydrothermal, rattaché à la mise en place d'une autre coulée de basalte tholéı̈tique. La formation de la kaolinite résulterait de fortes modifications des conditions de fluides hydrothermaux, qui s'appauvriraient en magnésium.