The Albian trangression in Tajerouine area (Central Tunisia): Stratigraphy, sedimentology and tectonics
La transgression albienne dans la région de Tajerouine en Tunisie Centrale : Stratigraphie, sédimentologie et tectonique synsédimentaire
Résumé
During Lower Cretaceous, Central Tunisia belonged to the South-Téthyan passive margin. Paleogeographically, it was marked by the transition between the stable Saharian platform to the South, and the open marine Tethyan basin to the North. Our study deals with the evolution of this transition zone (El Kef-Tajerouine area) during the Albian transgression, which is represented by the Hameïma and Fahdène formations that overly the Aptian Carbonate shelf. Exhaustive ammonite collections allowed defining a regional biozonation, to establish the earliest Albian age of the Hameïma Fm, to evidence a sedimentary hiatus of most of the Middle Albian, and to state the diachronism of the Late Albian transgression. Detailed study of facies and biotic assemblages led to recognise the environmental evolutions, to identify discontinuities, to define sequences and to correlate them throughout the studied area, thanks to the biostratigraphy. The studied succession can be divided into five third-order depositional sequences. The first two sequences (SA1, SA2) correspond to mixed, clastic-carbonate, shelf deposits, and are separated from each other by karstified exposure surfaces. They can be subdivided into minor depositional sequences that can be correlated regionally. The three overlying sequences (SA3 to SA5) were deposited in basinal environments. Above submarine erosional surfaces (sequence boundaries), are carbonated Lowstand systems tracts with benthic faunas, which are overlain by dark shales, whithin which the Maximum flooding surface is locally marked by pyritous or phosphatic ammonites. Particular surfaces (sequence or parasequence boundaries, maximum flooding or transgressive surfaces) are characterized by positive or negative excursions of the 18O and 13C stable isotope curves. At that time, Central Tunisia was a gently Northward-dipping ramp, submitted to very low energy deposition, although moderate shelf currents were active. The Albian transgressions provoked the drowning of the Aptian and earliest Albian platforms, and the South or SE-ward backstepping of the shelf facies. Tectonic synsedimentary deformations began around the Aptian-Albian boundary, and increased in number, extent and intensity throughout the Early Albian, before to culminate with the Middle Albian sedimentary hiatus. These deformations were probably the cause of halocinetic deformations, since they usually predate diapir uplift. This tectonic unstability would be related to the end of the South Atlantic Ocean opening, the rifting of which seems to propagate between the African Saharian and Ethiopian shields, before to eventually break up toward the Central Atlantic Ocean.
Durant le Crétacé inférieur, le paysage paléogéographique de la Tunisie était représenté par les domaines suivants : une plate-forme stable continentale au sud, un bassin marin ouvert sur le sud de la Téthys au nord et une zone de transition entre les deux domaines sud et nord, représentée par une plate-forme carbonatée à mixte et des hauts-fonds. Dans notre étude, nous nous sommes intéressé à cette zone de transition (secteur d'el Kef-Tadjerouine) qui montre une évolution d'un milieu néritique à un milieu plus ouvert. Dans les successions étudiées des secteurs du Slata, Djerissa, Boulahnèche et Hameïma, deux formations lithologiques déjà établies par des travaux antérieurs ont été étudiées, la Formation Hameïma et la Formation Fahdène. Dans ces successions, la découverte d'ammonites contribue à une nouvelle définition régionale des zones et à la découverte d'un Albien inférieur très étendu et plus complet par rapport à d'autres endroits. Avec l'aide de cette biozonation, d'une étude fine de faciès et d'assemblages faunistiques, d'une reconnaissance des environnements de dépôt, d'une hiérarchisation des surfaces et des séquences, des corrélations stratigraphiques sont établies entre les différentes coupes. Ces corrélations permettent de délimiter des séquences et de proposer une reconstitution paléogéographique de la zone d'étude. L'analyse séquentielle a permis de découper l'intervalle étudié en cinq séquences de troisième ordre. Ainsi, dans la plate-forme silico-carbonatée, deux séquences d'ordre trois ont été identifiées (SA1 et SA2). Elles sont séparées par des surfaces d'exposition subaérienne matérialisées par des karsts. Ces deux séquences SA1 et SA2 ont été découpées en séquences d'ordre inférieur qui ont été corrélées entre les différents secteurs. Les trois autres séquences ont été identifiées dans le bassin (SA3, SA4 et SA5) et ont été également corrélées entre les différentes coupes. Le passage entre les séquences de plate-forme et séquences de bassin a été marqué par l'ennoyage de la plate-forme dans le cadre de la transgression albienne. La tectonique locale a joué un rôle primordial dans l'organisation paléogéographique, en effet, les cortèges sédimentaires peuvent présenter des variations en allant d'un secteur à autre. Finalement, l'étude séquentielle a été appuyée par une étude des variations des isotopes stables de l'oxygène 18 et du carbone 13. En effet, les courbes des variations de ces deux isotopes semblent avoir enregistré des anomalies qui coïncident avec les surfaces particulières telles que les limites de séquences, de paraséquences, les surfaces d'inondation et les surfaces de transgression.