Source des grès Tertiaires

2.2.1. Les grès Massyliens

La source des grès du Numidien (Fig.6) est généralement considérée comme étant le continent

Africain (Durand Delga, 1980 ; Hoyez, 1989, Guerrera et al., 1992 ; Thomas et al., 2010 ; Belayouni et

al., 2013). D’autres études considèrent à l’opposé une origine septentrionale (Mattauer, 1958 ; Pariz

et al., 1986 ; Wildi, 1983 ; Talibi et al., 2008 ; Yaich et al., 2000 ; Boukhalfa et al., 2009 ; Fildes et al.,

2010 ; Samie et al., 2010).

Figure 6: Carte géologique de la Méditerranée, et répartition géographique des affleurements de la

formation du Numidien.

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Les partisans d’une origine méridionale du « Numidien » se fondent 1) sur la morphologie des grains

de quartz indiquant un transport éolien, 2) les âges U-Pb des zircons et 3) l’extrême homogénéité des

caractéristiques pétrographiques des grès du Numidien, indiquant une source elle-même homogène

et/ou plusieurs recyclages successifs du matériel détritique.

La pétrographie des grès du Numidien, tirée de la littérature, reportée dans un diagramme

Quartz-Feldspaths-Fragments lithiques (QFL) montre qu’ils contiennent une proportion élevée de quartz

similaire aux flyschs crétacés des séries massyliennes et maurétaniennes (Fig. 7). Ce sont des

quartzarénites, subarkoses et sublitharénites issues donc, de l’érosion d’un domaine cratonique

et/ou d’un contexte d’orogène de collision.

Figure 7: Diagramme QFL représentant la composition pétrographique des unités de flyschs

maurétaniens et massyliens du Crétacé inférieur (identique à la Fig. 5) et du Miocène inférieur d’après

Guerrera et al. (1992) ; Thomas et al. (2010), pour la formation massylienne du Numidien, en Sicile, en

Tunisie et en Italie du Sud et Zaghloul et al. (2002) pour les formations maurétaniennes de Beni-Ider

et Algeciras (classification d’après Folk, 1980 et Dickinson, 1985).

La localisation d’une source claire ou la trace d’un paléo-système fluviatile à l’origine de ces grès qui

pourrait valider de façon certaine l’hypothèse d’une source africaine, n’ont pas pu être identifiés

jusqu’à présent. La formation du delta de Fortuna en Tunisie a longtemps été envisagée comme un

point d’approvisionnement des sables Numidiens. En effet, cette formation détritique grossière

déposée entre l’Oligocène etl’Aquitanien (van Houten et al., 1980, Yaich et al., 2000) pourrait être le

point de connexion entre le bassin des Flyschs et la plateforme saharienne. Cependant, selon Yaich et

al. (2000) le diachronisme entre le dépôt des grès du Numidien qui début à l’Oligocène moyen, et la

décharge gréseuse dans la formation de Fortuna à l’Aquitanien, invalide les grès de Fortuna comme

source potentielle.

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L’hypothèse septentrionale, quant à elle, se fonde sur des mesures de directions de courants depuis

le N-NNW (Parize et al., 1986, El Mahressi, 1992 ; Yaich, 1997 ; Fildes et al., 2010 ; Sami et al., 2010)

et des considérations pétrographiques et géochronologique indiquant des sources métamorphiques

de haut grade voire plutonique suggérant les unités AlCaPeKa comme sources principales (Sami et

al., 2010). La pertinence des données de paléo-courants pour contraindre la direction générale des

apports sédimentaires est discutable. En effet, comme cela a été mis en avant pasr Hoyez (1989) et

Thomas et al. (2010), les directions de courant peuvent varier de 180°C entre deux localités voisines

et les directions mesurées localement ne représentent pas nécessairement la direction d’apport

régionale.

La durée du débat sur la source du Numidien prouve qu’aucun des arguments proposés ne permet

de trancher définitivement entre ces deux sources. Les arguments majeurs en faveur d’une source

Africaine que je retiens sont: l’existence de séries de composition mixte (séries mérinides) et la

différence de pétrographie entre les séries Massyliennes et Maurétaniennes qui indiquent l’existence

de sources géographiquement distinctes.

Les âges U-Pb sur zircons obtenues dans les roches de socle du bloc AlKaPeCa sont caractérisées par

des populations entre 350 et 250 Ma et entre 40 et 25Ma qui ne sont pas présentes en Afrique

(Thomas et al., 2010). Les unités de socle en Afrique sont, elles, caractérisées par une population

paléoprotérozoique (~2Ga), et une population néoprotérozoïque supérieur à cambrien (650-550 Ma)

(Thomas et al., 2010).

Les âges U-Pb obtenus sur les zircons détritiques appartenant aux séries Numidiennes forment des

populations d’âge Paléoprotérozoïque, 1830 ± 100 Ma (Lancelot et al., 1977), 1750 ± 100 Ma

(Gaudette et al., 1975) et Néoprotérozoïque à Cambrien à 514 ± 19 Ma et 550 ± 28 Ma (Fildes et al.,

2010). Ces âges indiquent une source africaine et en particulier, provenant du Craton Ouest Africain

marocain (Thomas et al., 2010 et références associées). La majorité des données géochronologiques

disponibles et discutées par Thomas et al. (2010), sur le Numidien datent néanmoins en majorité des

années 70. De plus, elles sont trop peu nombreuses et ponctuelles pour permettre une étude

rigoureuse sur l’origine de ces zircons (Lancelot et al., 1977 ; Gaudette et al., 1975, 1979 ; Fildes et

al., 2010).

2.2.2. Les grès Maurétaniens

Les grès tertiaires maurétaniens sont représentés dans les Cordillères des Bétiques et du Rif par les

unités d’Algeciras et de Beni-Ider. Comme pour les unités décrites précédemment, la composition

pétrographique et chimique de ces grès est un des arguments principaux utilisé pour définir leur

provenance. Les grès Miocène inférieur à Oligocène inférieur de la série Maurétanienne (de Capoa et

al., 2007) se caractérisent par une faible maturité, par la présence de matériel carbonaté et de

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fragments de roches métamorphiques ou magmatiques (Pendon y Polo, 1975 ; Puglisi et al., 2001 ;

Zaghloul et al., 2002). Ces grès sont des arkoses-lithiques ou arénites-feldspathiques moins

homogènes que leurs homologues du Crétacé inférieur ou que ceux des séries massyliennes (Fig. 7).

La source de ces grès est généralement décrite comme étant un socle métamorphique associé à une

couverture carbonatée, et des roches magmatiques. Les compositions pétrographiques de ces grès

disponibles dans la bibliographie, reportées dans un diagramme ternaire QFL, sont mixtes et

indiquent une source provenant d’un domaine orogénique ou d’un arc magmatique « démantelé »

c’est-à-dire à un stade avancé de son évolution (Fig. 7). Cette composition est assez différente de

celle des sables modernes issus de l’érosion des Cordillères Bétiques plus riches en fragments

lithiques ou en quartz selon les localités et qui appartiennent plutôt à la catégorie des litharénites

(Critelli et al., 2003). De la même façon que pour les séries maurétaniennes du Crétacé inférieur, les

niveaux de brèches Crétacé supérieur de la série de Beni-Ider dans le Rif contiennent des clastes issus

de la dorsale calcaire tandis que le contenu des brèches du même âge dans les séries massyliennes a

une origine différente (Wildi, 1983). ). Ces grès ont donc une origine, significativement différente de

celle des grès du Numidien, admise comme étant les unités d’AlKaPeCa.

Dans les Bétiques et le Rif, l’unité des Malaguides-Sebtides est généralement considérée comme la

source du matériel métamorphique qui compose les niveaux de turbidites et de conglomérats, des

grès Maurétaniens de l’Oligo-Miocène (Zaghloul et al., 2002 ; Varas-reus et al., 2017).

La formation Ciudad Granada des Bétiques et son équivalent, la formation Fnideq dans le Rif

(CG-Fnideq) (Tableau 1 ; Chapitre 4), transgressives sur les zones internes, sont aussi alimentées par les

zones internes (Durand-Delga et al., 1993 ; Lonergan et Mange-Rajetzky, 1994 ; Zaghloul et al., 2002).

Ces unités peuvent être considérées comme un équivalent latéral des flyschs maurétaniens tertiaires

d’Algeciras et de Beni-Ider. La continuité entre les flyschs et la formation de CG-Fnideq n’est pas

observable sur le terrain mais ces deux formations sont d’âge stratigraphique équivalent. On

retrouve aussi dans la formation CG-Fnideq des niveaux conglomératiques et turbiditiques similaires

à ceux de la formation d’Algeciras-Beni Ider (Serrano et al., 2006).

Bien que le débat sur la source des grès maurétaniens soit moins important que celui sur les séries

Numidiennes, l’étude de Martín-Algarra et al. (2000) sur la provenance des clastes magmatiques et

métamorphiques appartenant à la formation de CG/Fnideq a ouvert un débat sur la provenance de

ces sédiments (Olivier et al., 1979 ; Martín-Algarra et al., 2000 ; Gigliuto et al., 2002 ; Olivier and

Paquette, 2018). Les conclusions de cette étude, en contradiction avec l’hypothèse d’Olivier et al.

(1979) qui proposait les unités Alpujarrides comme source de ces roches plutoniques et

magmatiques, laissent penser que le matériel détritique à l’origine des formations CG/Fnideq

provient d’un domaine continentale aujourd’hui disparu (Martín-Algarra et al., 2000) plutôt que de

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de l’unité de Beni-Ider/Algeciras ne peut pas être attribué dans son ensemble à l’unité de Malaguide

dans laquelle aucune roche magmatique observée ne possède la composition adéquate. L’étude de

Varas Reus et al. (2017) considèrent aussi les zones internes comme source la plus probable sans

pouvoir discriminer entre une source « Malaguide » et/ou d’une unité aujourd’hui disparue.

Dans le document Initiation de l'accrétion continentale dans le domaine bétique (Page 189-193)