L’ouverture de l’Atlantique et son influence sur les peuplements des grands foraminifères des plates-formes péri-océaniques au Mésozoïque

Résumé

— Au Jurassique et au Crétacé, le peuplement des plates-formes des marges atlantiques par les grands foraminifères benthi-ques s’est opéré d’Ouest en Est. Caractéristiques des zones tropicales ces organismes n’ont atteint la marge américaine de l’océan qu’au Callovien ou à l’Oxfordien. Jusqu’au Sénonien, les grands forammifères de cette marge étaient peu diversifiés; ils appartenaient à des espèces bien connues sur la marge européenne et africaine ainsi que dans la Néoléthys méditerranéenne où les grands foraminifères benthiques sont très diversifiés. Néanmoins un faible endémisme est apparu pendant l’Albien sur la marge américaine de l’océan.

D’une façon générale, la faible diversité des formes américaines est sans doute liée à la faible largeur qu’avait alors l’Océan Atlantique petit bassin océanique entre deux super continents, et aux instabilités climatiques que cette situation pouvait engendrer.

Un important changement est intervenu au Campanien où le peuplement des plates-formes carbonatées américaines a montré une grande diversité et un fort taux d’endémisme. Ceci peut être lié pour partie à la largeur notable qu’atteignait alors l’Atlantique aussi bien dans sa partie centrale que méridionale, isolant ainsi la marge américaine de la marge européenne et africaine.

S’agissant du régime climatique, la distribution des grands foraminifères au Jurassique supérieur-Crétacé inférieur montre qu’un même régime tropical régnait alors du Guatemala à Terre Neuve et du Sénégal à la Bretagne sur les deux rivages. Au Crétacé supérieur, les grands foraminifères ne sont connus qu’aux basses latitudes sur la rive américaine (Texas, Floride, Bahamas) tandis qu’ils sont relativement abondants aux latitudes élevées sur la marge européenne (Hollande, Suède méridionale). Il est probable qu’un paléo-Gulstream réchauffait alors les côtes septentrionales de l’Europe.     

La Mamora,charnière entre la Meseta et le Rif : son importance dans l’évolution géodynamique post-paléozoïque du Maroc

The Mamora  area (Morocco) is located in the northern part of the Meseta and the southern part of Rharb. The recent formations (Mesozoic to Quaternary) lie unconformably on a Paleozoic basement. This study based on hydrogeological, sedimentological, drilling data and seismic reflection profiles interpretation, proposes new interpretations of geodynamical evolution of this area particularly in terms of tectonic patterns. The most ancient formations recognized in this region are Paleozoic schists and quartzites in the Tiflete sector. They represent the basement of the basin on which Triassic conglomerates and red mudstones associated with basalts lie unconformably. Jurassic and Cretaceous sediments are limestones and marls. The Mio-pliocene formations are open marine blue marls. Plio-quaternary sediments are limestones and sands containing gravel and pebbles. Miocene to Pliocene blue marls facies corresponds to deep marine marls (bathyal as indicated by planctonic foraminifers) with an attributed age from upper Miocene 〚9〛 to middle Pliocene 〚7〛. A facies distribution map of the top of the blue marls has been realized where four main facies - conglomerate, shelly sandstone, limestone and marls - indicate a major regression in the Mamora basin. The datation of the formations was mostly realized by Wernli 〚22〛, 〚23〛, 〚24〛, 〚25〛, and Cirac 〚10〛. In the Mamora area, Hercynian faults show two main structural directions, N020°E-N040°E (Agadir-Rabat), N120°E (Rabat-Tiflète) 〚5〛, and a new major Hercynian fault (K2S). The seismic profiles have been studied between Sidi Slimane and Sidi Yahia area, to illustrate the structure of the Mamora, and to replace it, in the geodynamical evolution. The seismic reflection lines and drilling data show that the eastern Mamora was subdivided into two sectors : i) the southern sector is affected by Hercynian faults which create horsts and grabens in the Paleozoic. Mio-Pliocene formations infill these depressions and are covered by Quaternary sediments ; ii) the northern sector is constituted by various formations : 1. Paleozoic formation as basement covered by autochthonous Mesozoic to Miocene, 2. Prerifain nappes (marls and evaporites), 3. Mio-Plio-Pleistocene formations as subautochthonous to autochthonous. These two sectors are separated by a major fault (K2S). On the other hand, in the occidental Mamora, the facies distribution and the Plio-Pleistocene thickening seem to be induced by faults with a NE-SW and NW-SE trends which affect the Paleozoic basement. Then, between the Meseta domain and the septentrional Rharb basin, two major Hercynian initially dextral shear zones, Rabat-Tiflete and K2S, have been recognised. During the Atlantic Ocean opening, they are probably senestral shear zones. At the same time the subsidence in Rharb basin is active, major action of these faults is normal. Therefore, Mamora represents a real hinge between stable Meseta and unstable septentrional Rharb basin.     

Les vertébrés continentaux de l’Adrar Mgorn (Maroc,Paléocène); une dispersion de mammifères transtéthysienne aux environs de la limite mésozoïque/ cénozoïque ?

Résumé

— Le gisement paléocène sud-marocain de l’Adrar Mgorn recèle les plus anciens Mammifères placentaires africains, dont la plupart sont les premiers reconnus dans le domaine sud-téthysien. L’identification, parmi eux, d’« Insectivores » paléoryctidés, très proches des genres strictement nord-américains Cimolestes et Palaeoryctes (Crétacé supérieur et/ou Paléocène), suggère une liaison par voie continentale des domaines nord-américain et africain autour de la limite Crétacé supérieur/Tertiaire. Celle-ci suppose une traversée transtéthysienne dont nous discutons les possibilités à la lumière des données paléogéographiques.     

Tectonique précoce crétacée et orogénèse tertiaire dans les Schistes lustrés des Alpes Occidentales : exemple de la transversale de la Vanoise

Résumé

L’étude des Schistes lustrés du transect alpin de la Vanoise a permi de préciser les modalités et la chronologie des événements tectoniques précoces enregistrés dans les Alpes occidentales et ainsi de souligner (|ue l’évolution alpine crétacé-tertiaire ne peut s’interpréter comme un simple continuum de déformations compressives. Doivent être distinguées trois étapes majeures : (1 ) un stade précoce crétacé « moyen » à supérieur responsable de l’enfouissement profond d’unités de la marge nord-léthysicnne et de la fermeture du domaine océanique téthysien alpin. Cet événement se matérialise notamment par des enregistrements tectono-sédimentaires (flyschs à blocs d’ophiolilcs) pendant lu fermeture et aboutit à l’enfouissement d’unités océaniques durant le Sénonien dans des conditions de haute pression. Cet événement se corrèle avec la rotation intra-erétaeé supérieur de l’lbérie ; (2 ) un stade maas-trichtien-paléocène durant lequel aucune évidence de déformations compressives n’est connu, mais durant lequel, en revanche, on enregistre des manifestations de magmutisme de type intraplaque caractérisant une tectonique extensive et/ou décrochante. C’est durant cette période que l’on assiste à la suhsidence du bassin des flyschs à Ilelminthoïdes et que, conjointement, l’on enregistre les vitesses de surreetion les plus fortes des roches HP-UT métamorphisées durant le Crétacé supérieur; (3) un stade éocène à actuel, responsable de l’édification et de la déformation de l’édifice actuel se corré-lant avec la forte convergence Europe-Afrique qui s’enregistre depuis l’Eocène (collision tertiaire).     

Reconnaissance par sismique réfraction de la décompression et de l’instabilite des falaises vives du Bessin (Normandie,France)

Résumé

Les falaises normandes du Bessin (France) sont constituées par une succession de formations calcaires et marneuses. De nombreux mouvements de terrain, parfois de grande ampleur, affectent périodiquement ces falaises. La faible résistance mécanique des marnes, mise en évidence lors de l’étude du récent glissement du Bouffay de 1981, a dû être favorisée par un fluage associé à la décompression des calcaires sus-jacents suivant un type de déformation qui peut être observé dans un mouvement quaternaire fossilisé (vallon du Pisseau). Grâce à une reconnaissance systématique de la zone décomprimée par la petite sismique réfraction, des relations simples sont établies, permettant d’évaluer le volume décomprimé â partir des caractéristiques géométriques et lithologiques de la falaise. Ce volume semble définir l’enveloppe à l’intérieur de laquelle les mouvements sont susceptibles d’intervenir.     

Les différents mécanismes à l’origine de la diversité des séismites,leur identification dans le Pliocène du Saïss de Fès et de Meknès (Maroc) et leur signification tectonique

Résumé

Des structures synsédimentaires de type dish-structure, plis disharmoniques, figures de charge, dislocation et des destructions du litage et intrusions sableuses, observées dans le Saïss, sont interprétées comme des structures induites par une liquéfaction sismique de sables marins et fluviátiles, parfois associée à des injections sableuses. La place de ces structures parmi les divers types de séismites est discutée par rapport à l’influence des caractéristiques de granulométrie, de diagenèse et de pente qui conditionnent les différents modes de déformation. Les deux niveaux déformés marocains sont replacés dans le déroulement de la tectonique pliocène au sud du Rif. © Elsevier, Paris     

Distribution et paléobiogéographie des plates-formes carbonatées de l’Atlantique Central et du domaine Caraïbe à l’Aptien inférieur : problèmes paléogéographiques et paléocéanographiques

Résumé

— A l’aide des données disponibles sur la stratigraphie et la localisation des formations carbonatées de plates-formes du Crétacé inférieur périatlantique et caraïbe, il est possible de préciser l’état actuel des connaissances sur la distribution des dispositifs sédimentaires correspondants, à l’Aptien inférieur. Les schémas paléobiogéographiques proposés pour les organismes inféodés à ces plates-formes, confrontés à leur distribution, se heurtent à des difficultés d’ordre paléogéographique et paléocéanographique mais s’accordent généralement assez bien avec les hypothèses paléotectoniques. Les problèmes paléogéographiques se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique par les marges. Les problèmes paléocéanographiques qui concernent essentiellement les schémas de paléocirculation hydrologique et leurs implications climatiques, se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique transatlantique. Des éléments de solution à ces différents problèmes pourraient être apportés par de nouvelles recherches.     

R?le du brassage et du stockage magmatique dans l’homogénéisation des granito?des calco-alcalins: Cas du pluton composite de Za?r (Maroc central)

Resume.  Le pluton calco-alcalin de Za?r est composé de trois principaux faciès pétrographiques répartis en deux unités granitiques imbriquées. Ces faciès, de différents degrés d’hybridation et de différenciation, résultent de mélanges magmatiques entre des magmas basiques mantelliques de type ?HAB? (basalte hyperalumineux) et un magma anatectique issu de la fusion partielle de matériaux crustaux (métapélites ou métagrauwackes). La répartition des faciès granitiques de Za?r peut s’expliquer selon un modèle pétrogénétique de type ?MASH? (melting-assimilation-storage-homogenization) où des magmas hybrides seraient formés suivant différentes proportions de mélanges magmatiques acide-basique. Ces magmas auraient subides conditions d’ascension spécifiques et seraient mis en place sous forme de 3 grandes injections successives:

L’analyse morphologique spatialisée : apports d’une méthode à la détection des accidents,une nécessité dans l’approche hydrodynamique et karstologique des aquifères fissurés. Exemples dans le Nord de la France crayeux

Résumé

L’analyse morphologique spatialisée est une nouvelle méthode de détection des accidents utilisant les données morphométriques du relief (pente, orientation, altitude), extraites d’un modèle numérique de terrain précis par un programme informatique. Ce programme, en tenant compte des commandes morphogénétiques (lithologie, climat, chronologie), permet l’identification de modes morphométriques pour chaque type de morphologie et l’extraction des anomalies à ces modes. Certaines anomalies, après un traitement de hiérarchisation spatiale, sont interprétées comme des signatures tectoniques, l’analyse étant possible à l’échelle du versant. L’existence effective des accidents est validée à l’aide de méthodes de géologie structurale classiques. Par une meilleure définition de la position et de la géométrie des accidents, cette méthode peut permettre l’optimisation des études hydrodynamiques en aquifère fissuré, et dans le cas de réservoirs carbonatés, une approche spatiale de la karstification. Elle est appliquée ici à l’aquifère crayeux du Nord de la France, où, couplée à des enregistrements fins de données hydrogéologiques, elle permet l’identification de zones à transfert hydrodynamique rapide au droit d’accidents. Ces constatations conduisent à de nouvelles pistes de réflexions dans une région où la karstification n’est pas reconnue. © Elsevier, Paris     

Variations de l’âge des sédiments calcaires et « Culm » carbonifère dans la chaîne varisque du Sud de la France : migration de l’orogenèse varisque

Résumé

Dans le Sud de la France et les Pyrénées espagnoles, les calcaires sous-jacents aux roches détritiques du Culm carbonifère ont fait l’objet d’une datation systématique par conodontes. Il en ressort que le dépôt de ces niveaux carbonates s’est poursuivi de plus en plus tardivement de l’Est vers l’Ouest : du Viséen inférieur (V3b) en Montagne Noire, au Namurien supérieur (G2) en Pays basque.

Les roches détritiques à caractère flyschoïde du Culm remanient, localement, des éléments de calcaire de plate-forme. La datation de ces éléments par foraminifères, algues, pseudo-algues et végétaux supérieurs montre qu’ils sont de plus en plus récents d’Est en Ouest : leur âge s’échelonne du Viséen 3bp-Namurien A en Montagne Noire, au Westphalien C (Kachirien) au Pays basque (Massif des Cinco-Villas).

Ces divers résultats montrent que les manifestations tectoniques, responsables des premiers épandages détritiques du Culm puis de la resédimentation des calcaires de plate-forme dans le bassin, ont commencé de plus en plus tardivement de la Montagne Noire au Pays basque.

Dans sa branche Sud, l’orogenèse varisque, si l’on s’en tient à la position actuelle de ses segments observables, a migré progressivement du Nord vers le Sud, en Montagne Noire et dans le Massif de Mouthoumet, puis vers l’Ouest, des Pyrénées centrales aux Pyrénées orientales.     

L'analyse morphologique spatialisée: apports d'une méthode à la détection des accidents,une nécessité dans l'approche hydrodynamique et karstologique des aquifères fissurés. Exemples dans le Nord de la France crayeux

Spatialized Morphological Analysis is a new method of detecting faults which uses the morphometric relief data (slope, aspect, elevation) taken from a precise Digital Elevation Model by a computer program. This program, taking the principles of the evolution of relief into account (rock type, climate, chronology), allows the statistical identification of morphometric standards for each type of morphology and the extraction of anomalies to these standards. Some of these anomalies, after a processing of spatial classification, are considered as tectonic tracks. The actual existence of faults, corresponding with anomalies, is verified by classical methods of structural geology. By a better localisation and geometrical definition of faults, this method can allow the optimization of hydrodynamical studies of cracked aquifers, and in case of calcareous ones, a spatial approach to karstification. This method is applied to the north of France chalky aquifer, where, associated with detailed hydrogeological records, it allowed the identification of rapid transfers of groundwater at the level of faults. Even so, exokarstic phenomena are uncommon in this area. Some chemical and textural particularities of Quaternary chalk cover may be the cause of rainwater inhibition, and it is possible that the karstic responses observed are due to considerable mechanical dissolution in the saturated area where tectonic activity (neotectonic faults have been observed) creates environments of preferential flow.     

Le réseau de fracturation,facteur initial de la karstification des craies dans les collines du Perche : l’exemple du site de la Mansonnière (Bellou-sur-Huisne,Orne, France)

Résumé

Le facteur tectonique est reconnu depuis longtemps comme initiateur de la première phase de karstification, mais sans que ceci n’ait jamais été démontré car les témoignages des premières phases sont détruits par le développement de la karstification. Les qualités hydrologiques mixtes de la craie permettent de conserver une grande variété de formes spécifiques, illustrant différents stades d’évolution, depuis l’originel « primokarst » jusqu’au classique drain polyphasé.

Dans les collines du Perche, de très récentes recherches ont mis en évidence des galeries endokarstiques particulières, comblées de sables et d’argiles. Les analyses physiques, chimiques et rayons X ont démontré que ces remplissages résultent non pas d’un processus classique de dépôt fluviatile, mais au contraire d’un processus d’altération soulignant la progression d’un front d’altération dans la craie, jusqu’à la surface piézo- métrique. Les remplissages ne sont pas des dépôts sédimentaires, mais représentent une sorte de « fantôme de roche », résultant d’une transformation in situ de la craie, sans aucun transport de matière solide.

La genèse résulte de la progression de fronts d’altération installés sur le réseau de fissures de la zone d’introduction (de la surface jusqu’au toit de la nappe). À la rencontre de la nappe de la craie, le mélange des eaux produit une activité chimique qui ouvre la fissure originelle. Des galeries comblées, semblables à celles du karst classique, se forment, sans jamais avoir connu de drainage fluviatile. Ces galeries illustrent le premier degré d’une évolution karstique classique, juste avant qu’un flux draine la galerie constituant un nouveau degré de karstification : le conduit drainé. La spécificité de la région du Perche est que la karstification s’y est arrêtée au premier stade, illustrant le « primokarst » modélisé mais jamais décrit jusqu’alors. Les conditions de cette genèse sont acquises lorsque le site offre un réseau de fractures bien développé, une absence de formations superficielles, une perméabilité élevée du sol, une absence de drainage superficiel (pas de perte concentrée), et un encaissant relativement poreux. © Elsevier, Paris     

La discrimination géotectonique des roches magmatiques basiques par les éléments traces. Réévaluation d’après une base de données et application à la chaîne panafricaine du Togo.

Résumé

Nous confirmons, par l’utilisation d’une base de données géochimiques sur un très grand nombre de roches magmatiques actuelles ou récentes ordonnées selon des critères géotectoniques rigoureux, la validité de la démarche de discrimination géotectonique, par les éléments traces, pour des laves et plutons contenant moins de 55% de Si0₂. Nous précisons les limites des champs discriminants, dans le diagramme Th-Tb-Ta, et montrons leur position non aléatoire vis à vis du point représentatif du Manteau Primordial, chaque contexte pouvant être caractérisé par un mode de fractionnement particulier des systèmes Th-Ta et Tb-Ta. Ceci suggère que la discrimination géotectonique reflète à la fois l’hétérogénéité des sources des magmas et la permanence des caractères de la (des) source(s) dans un contexte donné. Cette démarche est appliquée à une quinzaine de métabasites (amphibolites et éclo-gites) échantillonnées lors d’une campagne de cartographie de la chaîne panafricaine du Togo et supposées représentatives de différentes unités lithostructurales. Par leurs caractéristiques géochimiques, ces échantillons s’apparentent aux basaltes associés au système Afar/Mer Rouge ou aux tholéiites continentales. Aucun ne présente les signatures géochimiques des laves émises en contexte de convergence de plaques ou des basaltes de rides médio-océa-niques “normales” (“N-type MORB”). Ces résultats suggèrent la mise en place du magmatisme préorogénique dans un contexte de rift continental mais n’apportent pas d’argument en faveur de la résorption d’un vaste domaine océanique dans cette partie de la chaîne panafricaine.     

La Mamora,charnière entre la Meseta et le Rif: son importance dans l'évolution géodynamique postpaléozoïque du Maroc / The Mamora Plain,a hinge between the Meseta and the Rif. Its importance in the post-Paleozoic geodynamic evolution of Morocco

Abstract

The Mamora area (Morocco) is located in the northern part of the Meseta and the southern part of Rharb. The recent formations (Mesozoic to Quaternary) lie unconformably on a Paleozoic basement. This study based on hydrogeological, sedimentological, drilling data and seismic reflection profiles interpretation, proposes new interpretations of geodynamical evolution of this area particularly in terms of tectonic patterns. The most ancient formations recognized in this region are Paleozoic schists and quartzites in the Tifíete sector. They represent the basement of the basin on which Triassic conglomerates and red mudstones associated with basalts lie unconformably. Jurassic and Cretaceous sediments are limestones and marls. The Mio-pliocene formations are open marine blue marls. Plio-quaternary sediments are limestones and sands containing gravel and pebbles. Miocene to Pliocene blue marls facies corresponds to deep marine marls (bathyal as indicated by planctonic foraminifers) with an attributed age from upper Miocene [9] to middle Pliocene [7]. A facies distribution map of the top of the blue marls has been realized where four main facies—conglomerate, shelly sandstone, limestone and marls—indicate a major regression in the Mamora basin. The datation of the formations was mostly realized by Wernli [22, 23, 24, 25], and Cirac [10], In the Mamora area, Hercynian faults show two main structural directions, N020°E-N040°E (Agadir-Rabat), N120°E (Rabat- Tiflète) [5], and a new major Hercynian fault (K2S). The seismic profiles have been studied between Sidi Slimane and Sidi Yahia area, to illustrate the structure of the Mamora, and to replace it, in the geodynamical evolution. The seismic reflection lines and drilling data show that the eastern Mamora was subdivided into two sectors: i) the southern sector is affected by Hercynian faults which create horsts and grabens in the Paleozoic. Mio-Pliocene formations infill these depressions and are covered by Quaternary sediments; ii) the northern sector is constituted by various formations: 1. Paleozoic formation as basement covered by autochthonous Mesozoic to Miocene, 2. Prerifain nappes (marls and evaporites), 3. Mio-Plio-Pleistocene formations as subautochthonous to autochthonous. These two sectors are separated by a major fault (K2S). On the other hand, in the occidental Mamora, the facies distribution and the Plio-Pleistocene thickening seem to be induced by faults with a NE-SW and NW-SE trends which affect the Paleozoic basement. Then, between the Meseta domain and the septentrional Rharb basin, two major Hercynian initially dextral shear zones, Rabat- Tiflete and K2S, have been recognised. During the Atlantic Ocean opening, they are probably senestral shear zones. At the same time the subsidence in Rharb basin is active, major action of these faults is normal. Therefore, Mamora represents a real hinge between stable Meseta and unstable septentrional Rharb basin. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS