Stratigraphie et sédimentologie des terrains crétacés et paléogènes de l’Atlas Saharien occidental (Algérie)

Abstract

Résumé Cette thèse porte sur l’étude stratigraphique, paléontologique, sédimentologique et paléobiogéographique des terrains crétacés et paléogènes de l’Atlas Saharien occidental (Monts des Ksour, Algérie). Quatre coupes lithologiques ont été levées, appuyées par des prélèvements d’échantillons de roches meubles et dures. Les coupes sont réparties sur deux secteurs : les coupes de Hassi Djeifa et de l’Oued Retem dans le secteur de Forthassa, et celles de l’Oued Tafarahit et de l’Oued Kherouaa dans le secteur de Rhelida-Tismert. À Hassi Djeifa (secteur de Forthassa), la coupe levée est représentée par deux formations superposées : la Formation de Mdaouer puis la Formation de Rhoundjaïa. La Formation de Mdaouer comprend des marnes rougeâtres ou verdâtres, des calcaires et des grès chenalisés tandis que la Formation de Rhoundjaïa marquée par une dalle « muraille » de calcaire dolomitique à silex. Les niveaux marneux de la partie supérieure de la Formation de Mdaouer ont révélé la présence des restes de vertébrés et d’invertébrés : chondrichthyens (rajiformes), actinoptérygiens (pycnodontiformes), ostracodes, gastéropodes et bivalves, parfois associés à des gyrogonites de charophytes. La faune de chondrichthyens représentée par deux espèces biostratigraphiques : Mafdetia tibniensis et Baharipristis bastetiae permet d’attribuer un âge cénomanien inférieur pour la Formation de Mdaouer. Au niveau de l’Oued Retem, la série détritique est subdivisée en deux unités : unité gréso-argileuse inférieure surmontée par une autre unité gréso-argileuse supérieure coiffée par une mince carapace calcaire. Les grès et les argiles rouges de l’Oued Retem pourraient être rattachés au Campanien-Maastrichtien par similitude lithofaciologique ainsi la proximité géographique à des niveaux bien datés. Sur le plan paléoécologique, l’assemblage floristique et faunistique de Hassi Djeifa (notamment les ostracodes) sont caractéristiques d’un milieu dulçaquicole à mésohalin, la salinité fluctue au gré des marées (entre 0 et 18 ‰). L’étude sédimentologique a permis de distinguer quatre faciès au niveau de la série de Hassi Djeifa, ils indiquent un environnement de plaine côtière sporadiquement influencé par des courants de marées. Les batomorphes (Mafdetia tibniensis et Baharipristis bastetiae) permettent de déterminer un échange faunistique Est-Ouest sur la marge méridionale de la Téthys. La Formation détritique de l’Oued Tafarahit est composée de microconglomérats, de grès et d’argiles. Les quatre termes argileux du membre supérieur de la Formation de l’Oued Tafarahit renferment des restes d’actinoptérygiens (osteoglossiformes et characiformes), d’ostracodes et de microgastéropodes, associés à des gyrogonites de charophytes en très bon état de conservation. Cette microflore (Maedleriella cristellata, Peckichara atlasensis, Nitellopsis (Tectochara) thaleri, Lamprothamnium papulosum et Grovesichara) associée à des ostracodes nous a permis d’assigner un âge yprésien inférieur pour la Formation de l’Oued Tafarahit. La série sédimentaire de l’Oued Kherouaa est représentée par une succession de conglomérats, de grès et d’argiles. Elle est aussi subdivisée en deux unités superposées : unité inférieure dominée par des conglomérats, et unité supérieure dominée par des grès massifs. Les bancs gréseux et conglomératique sont bien redressés, (selon le pendage des marnocalcaires de Tismert), cela nous permet d’envisager un âge éocène inférieur ou moyen en concordance avec la phase tectonique atlasique. La paléoécologie des ostracodes yprésiens est caractérisée dans l’intervalle dulçaquicole à euhalin où la salinité oscille de 0 à 35 ‰. Les données sédimentologiques et paléontologiques ont permis de distinguer trois faciès, et indiquent un environnement fluviolacustre. Les charophytes nous ont permis de mettre en évidence une relation paléobiogéographique entre les bassins éocènes voisins et ceux de l’Europe du Sud. Cependant, les actinoptérygiens (Alestini et Heterotis) témoignent de l’existence d’un lien hydrographique entre les bassins paléogènes via la plaque arabo-africaine. Mots-clés : Algérie ; Atlas Saharien occidental ; Crétacé ; Paléogène ; Paléoenvironnement ; Chondrichthyens ; Actinoptérygiens ; Ostracodes ; Charophytes ; Paléobiogéographie. Abstract This thesis deals with the stratigraphical, paleontological, sedimentological and paleogeographical study of the cretaceous and paleogenes terrains of the wester saharan Atlas (Ksour Mountains, Algeria). Four lithological sections have been lifted, to pressed by samples of loose and hard rock. The sections are divided into two sectors: the Hassi Djeifa and Oued Retem sections in the Forthassa sector, and those of Oued Tafarahit and Oued Kherouaa in the Rhelida-Tismert sector. In Hassi Djeifa (Forthassa sector), the lifted section is represented by two superimposed formations: the Mdaouer Formation then the Rhoundjaïa Formation. The Mdaouer Formation includes reddish or greenish marls, limestones and channeled sandstones while the Rhoundjaïa Formation marked by a “wall” slab of dolomitic limestone with flint. The marly levels of the upper part of the Mdaouer Formation revealed the presence of the remains of vertebrates and invertebrates: chondrichthyans (rajiformes), actinopterygians (pycnodontiformes), ostracods, gastropods and bivalves, sometimes associated with gyrogonites of charophytes. The chondrichthyan fauna represented by two biostratigraphic species: Mafdetia tibniensis and Baharipristis bastetiae allows to assign a lower Cenomanian age for the Mdaouer Formation. At the level of Oued Retem, the detrital series is subdivided into two units: a lower sandstone-clay unit surmounted by another upper sandstone-clay unit capped by a thin limestone carapace. The sandstones and red clays of Oued Retem could be attached to the Campanian-Maastrichtian by lithofaciological similarity as well as the geographical proximity at well dated levels. On the paleoecological level, the floristic and faunistic assemblage (in particular the ostracods) are characteristic of a freshwater environment with mesohaline, the salinity fluctuates according to the tides (between 0 and 18 ‰). The sedimentological study made it possible to distinguish four facies, they indicate an environment of coastal plain sporadically influenced by tidal currents. The batomorphs (Mafdetia tibniensis and Baharipristis bastetiae) make it possible to determine an East-West faunal exchange on the southern margin of the Tethys. The Oued Tafarahit Detrital Formation is composed of microconglomerate, sandstone and clay. The four clay terms of the upper member of the Oued Tafarahit Formation contain remains of actinopterygians (osteoglossiform and characiform), ostracods and microgasteropods, associated with gyrogonites of charophytes in very good condition of conservation. This microflora (Maedleriella cristellata, Peckichara atlasensis, Nitellopsis (Tectochara) thaleri, Lamprothamnium papulosum et Grovesichara) associated with ostracodes allowed us to assign a lower Ypresian age for the Formation of Oued Tafarahit. The sedimentary series of Oued Kherouaa is represented by a succession of conglomerates, sandstone and clay. It is also subdivided into two superimposed units: lower unit dominated by conglomerates, and upper unit dominated by massive sandstones. The sandstone and conglomerate bed are well inclined to the north, (according to the dip of the Tismert marl-limestones), this allows us to consider a lower or middle Eocene age consistent with the atlas tectonic phase. The paleoecology of ostracods is characterized in the freshwater to euhaline interval where the salinity ranges from 0 to 35 ‰. The sedimentological and paleontological data made it possible to distinguish three facies, and indicate a fluvio-lacustrine environment. The charophytes have allowed us to highlight a paleobiogeographic relationship between the neighboring Eocene basins and those of southern Europe. However, actinopterygians (Alestini and Heterotis) witness to the existence of a hydrographic link between the paleogenes basins via the Arab-African plate. Keywords : Algeria ; Western Saharan Atlas ; Cretaceous ; Paleogene ; Palaeoenvironment ; ; Chondrichthyan ; Actinopterygian ; Ostracoda ; Charophyta ; Palaeobiogeography.