Essai de reconstitution paléogéographique

L’évolution paléogéographique, structurale et stratigraphique de la région des Hautes Plaines Sétifiennes depuis le Trias jusqu’au Miocène peut se résumer ainsi selon J. M. Vila (1980) et R.Guiraud (1990):

- Trias

Le Trias débute par des séries détritiques rouges (R.Guiraud, 1973; J.M. Vila, 1980) et se poursuit par des niveaux évaporitiques puis par des carbonates.

Le Trias inferieur est caractérisé par une période continentale. Durant le Trias moyen, la région a connu une période de distension caractérisée par une sédimentation lagunaire peu profonde, type évaporitique et accessoirement carbonatée (sommet du Trias) avec une mise en place de roches vertes (volcaniques ou semi effusives).

Les épaisses formations évaporitiques constituant le Trias joueront par la suite un rôle tectonique très important en permettant, en raison de leur plasticité, le décollement de la couverture post-triasique.

-Jurassique

Le Lias inférieur est caractérisé par une sédimentation carbonatée puissante dans un bassin peu profonde avec des calcaires zoogènes et une dolomitisation diagénitique locale. Alors que le Lias supérieur caractérisé par la disposition des niveaux marneux.

Au Jurassique moyen et supérieur, les différenciations commencent à apparaître. La plate-forme sétifienne est pour l’essentiel une zone de haute énergie, elle présente des formations dolomitiques ou calcaires à Dasycladacées. Une mer peu profonde et calme subsiste au niveau du Hodna.

Les formations du domaine atlasique présentent des séries plus épaisses que celle du sillon tellien et à caractères pélagiques.

La série de Djebel Sekrine assure la transition avec les deux domaines, car il existe des zones d’intercalation dolomitiques et pélagiques dans cette série.

Le passage Jurassique-Crétacé (Malm-Berriasien) se fait par une surface durcie (hard-ground) dans la plate forme sétifienne. La série inférieure du Djebel Kalaoun représente la transition des deux domaines juxtaposés.

-Crétacé

Dans la période néocomienne, les séries de la plate forme sétifienne sont plus minces et à influence détritiques, alors que le domaine hodnéen, la subsidence est beaucoup plus importante.

A l’Hauterivien et jusqu’à la limite Aptien-Albien, les formations restent marneuses ou pélitiques et relativement épaisse dans le sillon tellien. La plate-forme sétifienne et le domaine atlasique sont alors le siège d’une sédimentation carbonatée à intercalations détritiques. La subsidence du domaine hodnéen reste très accusée.

L’Albien inférieur n’est pas caractérisé dans les domaines méridionaux où il correspond parfois à un hard-ground.

Une nouvelle transgression marine se produit au début de l’Albien moyen permettant le retour de régime pélagique dans le domaine hodnéen.

L’Albien supérieur présente des dépôts de type mixte tantôt bathyal et tantôt néritique.

À l’Albien supérieur-Cénomanien, la sédimentation devient marneuse et marno-calcaire dans le sillon tellien avec des niveaux conglomératiques à influences néritiques. Le Cénomanien présente des séries néritiques massives à microfaunes benthoniques au Nord de la plate forme sétifienne.

Le passage Cénomanien-Turonien correspond à un niveau sableux dans tout le domaine tellien. Plus au Sud se déposent des faciès carbonatés souvent à Rudistes qui sont nettement plus épais dans le domaine hodnéen.

Le Sénonien est un stade de différenciation maximale. Dans le domaine tellien présente des séries marneuses à marne calcaires pélagiques vers le Nord et s'enrichit progressivement vers le Sud en éléments néritique. La plate forme sétifienne présente une couverture sénonienne très réduite de quelques 10 mètres de marnes à l’ouest (Koudiat Della) et un Sénonien supérieur sparitique peu épais à l’Est (Djebel Tella, Kalaoun et Tafourer), alors que le domaine hodnéen montre des séries plus épaisses.

-Tertiaire

Le Paléocène et l’Eocène (Lutétien sup inclus) correspondent à une homogénéisation des faciès du sillon tellien où se déposent des calcaires. L’Eocène de la plate-forme sétifienne n’est connu que dans la région d’Ain Lahdjar (Ecaille d’Ain Lahdjar). Il s'agit d'un Eocène très néritique avec des faciès régressifs (comme faune Ostracodes), ou des faciès littoraux (biosparites et niveaux à galets-Lutétiens).

Le Priabonien (au sens de J.M. Vila, 1980) est la période de la première tectogenèse majeure, où on assiste à une structuration en nappes du domaine tellien et la réalisation de plis dans les domaines méridionaux.

La mer Miocène parait avoir recouvert la partie méridionale des nappes telliennes et du parautochtone et autochtone du Hodna.

Durant le Burdigalien jusqu’aux Tortonien des formations argilo-gréseuses à microfaunes littorales se déposent au Sud du domaine tellien et dans les autres domaines.

Vers la fin du Miocène, un nouvel avancement de la plate-forme sud-sétifienne vers le Sud. - Pliocène

Après émersion de la plupart des reliefs actuels, les Hautes Plaines Sétifiennes se sont comportées comme un bassin continental fermé rempli de sédiments détritiques grossiers.

Chapitre III Cadre géologique local

Les formations évaporitiques triasiques des Hautes Plaines Sétifiennes Page 49

Conclusion

La géologie de la région d’étude est très compliquée, cette dernière est considérée comme un bassin continental fermé rempli par des dépôts néogènes et quaternaires. Ces dépôts forment la couverture d’un substratum très hétérogène varie du Nord au Sud et d’Est à l’Ouest.

La lithostratigraphie des Hautes Plaines Sétifiennes est caractérisée par la présence de plusieurs ensembles géologiques ;

- Le complexe triasique : il est de type « germanique ». Il affleure en masses chaotiques, sans aucune stratification et ceci en de nombreux endroits de la région.

- Les séries parautochtones et autochtones Hodnéennes : elles sont représentées par des formations géologiques allant du Trias jusqu’au Miocène et n'occupent qu'une frange mince dans le Sud de la zone d’étude.

- L’ensemble allochtone sud sétifien : il forme l’essentiel de substratum des Hautes Plaines Sétifiennes. Il possède une série carbonatée allant du Lias au Miocène.

- Les séries de l'unité inférieure du Djebel Kalaoun : elles forment un jalon entre la plate forme allochtone et l'autochtone Hodnéen.

- La nappe néritique constantinoise : elle est représentée par une petite série aptienne au Djebel Meksem, à l’Est de la région d’étude.

- La nappe de Djemila : elle est représentée uniquement dans la partie Nord de notre région d'étude par deux termes d'affleurements.

- La nappe tellienne méridionale à nummulites type Djebel Sattor : elle affleure à l’Ouest de la zone d’étude, elle repose sur l’autochtone hodnéen de Djebel El Hassane.

La structure actuelle des Hautes Plaines Sétifiennes, est le résultat de l’action conjuguée de plusieurs mouvements tectoniques et en particulier, les mouvements assez intenses de tertiaire qui constituent la plut part des grands plis et les failles.

Les grands accidents tectoniques affectant la région ont grandement facilité la montée diapirique des formations évaporitiques du Trias, qui traversent des terrains de différente nature et de différents âges.

1. Rappels des principales caractéristiques des roches évaporitiques 1.1. Les roches salines ou évaporites

Il s’agit d’un groupe de minéraux d’origine chimique, qui précipitent suite à des concentrations par évaporation intense à partir de saumures dans des contextes géodynamiques continentaux ou marins.

Les principaux minéraux constituants les roches évaporitiques sont représentés par : - Le gypse ou sulfate de calcium de formule CaSO₄, 2H₂O.

- L’anhydrite: CaSO4.

- La halite (appelée également sel gemme) ou chlorure de sodium NaCl.

- Sylvine (Sylvite) ou chlorure de potassium KCl.

- La carnallite : KMgCl₃, 6H₂O.

1.2. La genèse des évaporites

Les évaporites ou roches salines sont constituées d’un groupe de minéraux, d’origine essentiellement chimique, résultant de phénomènes évaporatoires survenant dans différents contextes géodynamiques continentaux ou marins, à partir de fluides variés.

Lorsque l’eau s’évapore, elle dépose les particules détritiques et les ions qu’elle contient, et précipitent sous forme de sels.

Selon la température et la concentration des sels contenus dans la saumure, le sulfate de calcium est précipité soit sous forme hydratée (gypse), soit sous forme anhydre (anhydrite).

La solubilité : exprimée en gramme de sulfate de calcium dans 1000g d’eau pure, elle est de 1.75g à 0°C. Elle passe par un maximum de 2.1g aux environs de 38°C pour retomber à 1.69g à 100°C. La solubilité du gypse est sensiblement plus forte dans l’eau salée.

Les matériaux déposés constituent une séquence évaporitiques. L’ordre de précipitation des sels est le suivant : CaCO3- CaSO4- NaCl- MgSO4sels de Br et K (Figure 17).

Figure 17 : L’ordre de précipitation des sels dans une saumure en cours d'évaporation