REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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UNIVERSITE MENTOURI – CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES DE LA TERRE, DE LA GEOGRAPHIE ETDEL’AMENAGEMENTDUTERRITOIRE
N° de série …………
N° d’ordre …………
DEPARTEMENTDESSCIENCESDELATERRE
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Thèse de Doctorat d’Etat
En GEOLOGIE
Présentée Par
Mohamed CHEBBAH
« Lithostratigraphie, Sédimentologie et Modèles de Bassins des dépôts néogènes
de la région de Biskra, de part et d'autre de l'Accident Sud Atlasique
(Zibans, Algérie) »
Soutenue publiquement le : 04 / 07 / 2007 Devant le Jury
CHADI Mohamed, Président,Maitre de Conférences, ENS Constantine.
MARMI Ramdane, Directeur de thèse,Professeur, Université Constantine.
LAMOUROUX Christian, Directeur de thèse, Professeur, Université Lille1, France.
BOUABSA Lakhdar, Examinateur, Maitre de Conférences, Université Annaba.
BENABBAS Chaouki, Examinateur, Maitre de Conférences, Université Constantine.
CHOUABBI Abdelmadjid, Examinateur, Maitre de Conférences, Université Annaba.
Ce travail de thèse présente une étude pluridisciplinaire des dépôts néogènes de la région de Biskra de part et d’autre de l’accident sud atlasique à partir des données d’affleurements et de sondages hydrauliques (logs et diagraphies). Surtout siliciclastiques mais aussi confinés ou / ou carbonatés, ces dépôts sont découpés en cinq unités sédimentaires ou séquences de 3ème ordre sensu Vail, pour l’intervalle Aquitanien-Plaisancien, limitées par des discordances majeures et s’organisent en deux mégaséquences ou cycles transgressifs-régressifs nous conduisant à établir un nouveau calage lithostratigraphique de certains dépôts néogènes dans la région des Zibans.
L’étude sédimentologique détaillée de ces séquences nous a permis de déterminer l’architecture d’ensemble des dépôts et de retracer leur évolution tout le long du Néogène.
Chaque type d’étude au laboratoire (et d’analyse) a amené un cumul de critères : Granulométrique, Calcimétrie et Association argileuse, se complétant les uns les autres permettant une reconstitution paléogéographique plus complète incluant paléotopographie, contexte climatique, rapport avec les zones d’apport pourvoyeuses en sédiments.
Les faciès sont interprétés depuis des milieux marins peu profonds jusqu’aux environnements de cônes alluviaux ; ceci grâce aux reconstitutions paléogéographiques qui ont permis de préciser en premier lieu les environnements de dépôt dans chacun des secteurs des bassins étudiés et de proposer, par la suite, des modèles sédimentaires appropriés dans un cadre régional où l’accident sud atlasique a joué un rôle important dans l’individualisation de deux types de bassins ayant évolués différemment : une plate forme protégée au Nord et un delta s’est superposé à un sillon à faible pente sédimentaire au Sud.
Ces données montrent une évolution différente de celle communément admise dans la région au cours du Néogène impliquant une reconsidération des milieux de sédimentation dans certains bassins néogènes du domaine atlasique oriental en Algérie.
Abstract
This thesis work presents a multidisciplinary study of the Neogene deposits of the Biskra area on both sides of the southern atlasic fault starting from the outcrops data and hydraulic wells (logs and diagraphics). Especially siliciclastic but also confined or carbonated, these deposits are divided into five sedimentary units or 3rd order sequences sense Vail, for Aquitanian-Plaisancien interval, limited by major unconformity and are organized in two transgressive-regressive cycles or mégaséquences leading us to establish a new lithostratigraphic cutting of some Neogene deposits in the Ziban area.
The detailed sedimentological study of those sequences enabled us to determine the overall architecture of deposits and to recall their evolution along the Neogene time. Each type of laboratory study (and analysis) brought plurality criteria: Granulometric, Calcimetry and argillaceous Association, allowing a complete paleogeographic reconstitution including paleotopography, climatic context and relationship with the contribution zones in sediments.
The facies are interpreted from the shallow marine to the alluvial fans environments; this thanks to the paleogeographic reconstitutions which made it possible to initially specify the deposit environments in studied basins and, thereafter, to propose the adapted sedimentary models within a regional framework where the southern atlasic fault played an important role in the individualization of two basins types which evolved differently: a shelf protected in the North and a delta was superimposed on a trough in the South.
These new data show a paleogeographic evolution different from that the usually admitted environment for this region during Neogene time and pleads of a reconsideration of the depositional environments in some Neogene basins of the eastern Atlasic domain in Algeria.
AVANT PROPOS
A l’issue de ce travail, je viens remercier toutes les personnes qui, de prés ou de loin, m’ont aidé à le réaliser.
Le défunt, Monsieur le professeur Waclaw Marian KOWALSKI qui m’a confié l’étude du remplissage des bassins néogènes de la région de Biskra dans une période où l’accessibilité de terrain était de l’imaginaire. C’est avec lui dans des conditions très particulières mais avec beaucoup de fermeté et de courage que j’ai commencé mes premiers travaux de terrain ; son expérience, ses réflexions sur les bassins sédimentaires ont été le point de départ de cette étude.
Monsieur Ramdane MARMI, Professeur à l’université de Constantine qui a accepté de diriger dans la continuité mes travaux ; sa confiance et son soutien m’ont été le souffle permanent durant toutes ces dernières années de thèse.
Monsieur le Professeur Christian LAMOUROUX qui a accepté de me recevoir dans son équipe au sein du « laboratoire des processus et bilan en domaines sédimentaires » de l’Université des Sciences et techniques de Lille 1, France, pour la finalisation de ma thèse ; son aide, ses conseils m’ont été très bénéfiques durant toute la phase de rédaction.
Mes remerciements vont aux membres du jury qui ont accepté de critiquer ce travail et qui ont eu la patience de le lire : Lakhdar BOUABSA, Abdelmadjid CHOUABBIi et Chaouki BENABAS qui m’ont faits des commentaires sincères et positifs ; Mohamed CHADI qui m’a fait l’honneur de présider le jury.
Par ailleurs, cette thèse n’aurait pu aboutir dans sa forme finale sans la collaboration de nombreuses personnes qui ont apporté une aide indispensable, et à qui j’exprime toute ma reconnaissance et ma gratitude :
- à René Guiraud, Professeur émérite, Université de Montpellier, pour ses conseils et ses orientations, c’est avec lui que les grandes lignes étaient tracées et le chemin s’est éclairci.
- à Isabelle Cojan, Chargée de Recherche, Ecole des Mines de Paris, pour m’avoir fait profiter de ces connaissances approfondies en sédimentologie.
Un grand merci, aux enseignants, ingénieurs et techniciens rencontrés pendant mon séjour au laboratoire des Processus et Bilans en Domaines Sédimentaires de l’USTLille 1
; plus particulièrement : Christian Gorini, Viviane Bout-Roumazeilles, Frank Chanier, Deny Malengros et Lea-Marie Bernard.
Je garde le dernier mot pour ma famille, si loin et pourtant si incontestablement attentionnée et présente, a toujours cru en mes choix et m’a soutenue jusqu’au bout.
TABLE DES MATIERES
Avant propos
CHAPITRE I
INTRODUCTION GENERALE
1. Introduction et but de l’étude 2. Cadre géographique
3. Historique des recherches 4. Cadre Litho-stratigraphique
4.1. Litho-stratigraphie du substratum des formations néogènes
4.1.1. Le Mésozoïque
- Le Trias
- Le Jurassique
- LE Crétacé
a- Le Crétacé inférieur b- Le Crétacé supérieur
4.1.2. Le Paléogène (Nummulitique) - Le Paléogène marin
- Le paléogène continental 4.2. Le Néogène
4.2.1. Le Continental Terminal
4.2.2. Série type et unités lithostratigraphiques du Néogène 4.2.3. Découpage séquentiel du Néogène
5. Contexte géodynamique et structural
5.1. Contexte géodynamique général de la zone d’étude 5.2. Les structures
- Le Sillon présaharien - L’Accident Sud Atlasique - Le domaine Atlasique Conclusion
3 7 9 9 10 10 10 11 12 12 14 17 18 19 21 21 21 26 29 29 32 32 33 37
PREMIERE PARTIE
DESCRIPTIONS DES AFFLEUREMENTS ET DONNEES DE FORAGES, LEUR POSITION STRATIGRAPHIQUE ET TRACES DE LA TECTONIQUE SYN-SEDIMENTAIRE
CHAPITRE II
LE BASSIN D’EL OUTAYA Introduction
A-LE SECTEUR BRANIS –ELOUTAYA -BLED EL MAZOUCHIA
1. Ensembles lithologiques 2. Descriptions des coupes 2.1. Coupe de Branis
2.2. Coupe de l’Oued Bou Guecha
45 46 48 48 55 i
2.3. Coupe de l’Oued Biskra - El Outaya – 2.4. Coupe de Khenig ez Zenad - El Outaya -
2.5. Coupe de Chaabet Zeboudja - Bled El Marhder 3. Corrélations E-W Du bassin d’El Outaya
B-LE SECTEUR BRANIS –RAS CHICHA
1.Descriptions des coupes
1.1. Coupe De Mta Djedjouf – Ras Chicha 1.2. Coupe de Sra Chicha
2. Corrélations N-S du bassin d’El Outaya C. Les Traces de la tectonique synsédimentaire
1. Inventaire des traces tectono-sédimentaires 2. Description et localisation des phénomènes 3. Signification dynamique
CHAPITRE III
LE BASSIN DE BISKRA – DROH Introduction
A- Le secteur Biskra – Sidi Khelil 1. Ensembles lithologiques 2.Descriptions des coupes
1. Coupe de Chetma 2. Coupe de Sidi Khelil
3. Corrélation E-W dans le secteur de Biskra – Sidi Khélil B- Le secteur Droh – M’chounech
Descriptions des coupes 1- Coupe de Droh 2- Coupe de Lahbel
3. Coupe Ouest M’chounech C. Corrélations dans le bassin de Biskra - Droh D. Les Traces de la tectonique synsédimentaire
1. Inventaire des traces Tectono-sédimentaires 2. signification dynamique
CHAPITRE IV
LEBASSINDESCHOTTS(FOSSESUDAURESIENNE) Introduction
A. Descriptions des coupes
1. Ensembles lithologiques 2. Descriptions des coupes
2.1. Coupe de Foum El Gharza 2.2. Coupe de Koumet Garta 2.3. Coupe de Djebel Zarzour 2.4. Coupe de Khanguet Sidi Nadji 3. Corrélation W-E de la chaîne de Rhéliss B. Données des forages hydrauliques
1. Secteur Garta - Sidi Okba – Bordj Chegga 2. Secteur Ain Naga - El Houch
57 61 65 69 72 72 76 80 83 84 86
91 92 93 98 100
102 105 108 111 115 117
121 122 123 126 132 137 139 141 148
3. Secteur M’Ziraa –Zribet el Oued – El Feid 4. Secteur Khangeut Sidi Nadji – Zribet Hamed
C. Corrélations des dépôts Néogènes sur l’ensemble de la fosse D. Analyses Diagraphiques
1. Diagraphies différées
2. Signatures diagraphiques des dépôts néogènes
3. Corrélations des groupements d’éléctrofaciès à l’échelle du bassin des Chotts.
E. Les Traces de la tectonique synsédimentaire 1. Inventaire des traces Tectono-sédimentaires 2. Signification dynamique
153 158 162 167 169 186 192 194
DEUXIÈME PARTIE
Analyse sédimentologique
(Analyse séquentielle et Environnements de Dépôt)
CHAPITRE V
Analyse Séquentielle des Dépôts du Néogène
1. Notions fondamentales
- Séquences sédimentaires - Ordre Séquentiel
2. Analyse séquentielle de la série du Néogène 2.1. Bassin d’EL Outaya
2.1.1. Coupe de Branis 2.1.2. Coupe de Dj. M’hor
2.1.3. Coupe de l’Oued Biskra – El Outaya 2.1.4. Coupe de Khenig ez Zenad – El Outaya 2.1.5. Coupe de Mta Djedjouf – Ras Chicha
2.1.6. Corrélations séquentielles dans le bassin d’El Outaya 2.2. Bassin Biskra-Droh
2.2.1. Coupe de Ras Chicha 2.2.2. Coupe de Chetma 2.2.3. Coupe de Droh 2.2.4. Coupe de Lahbel
2.2.5. Corrélations séquentielles dans le bassin Biskra-Droh 2.3. Bassin des Chotts
2.3.1. Coupe de Koumet Garta 2.3.2. Coupe de Khanguet Sidi Nadj 2.3.3. Forage d’Ain Naga
2.3.4. Forage d’El Feidh 2.3.5. Forage de Bordj Chegga
2.3.6. Les Corrélations séquentielles dans le bassin des Chotts.
202 202 204 204 206 208 208 211 213 215 215 217 217 219 221 223 224 224 226 229
iii
CHAPITRE VI
Séquences ou Faciès de Dépôt
1. Généralités sur les milieux de dépôt.
2. les séquences ou faciès de dépôt de la série du Néogène 2.1. Bassin d’El Outaya
2.1.1. Secteur Branis – El Outaya 2.1.1.1. Coupe de Branis
2.1.1.2. Coupe de l’Oued Bou Guecha (SE Dj.el Melah) 2.1.1.3. Coupe de l’Oued Biskra - El –Outaya.
2.1.2. Le secteur Branis – Ras Chicha
2.1.2.1. Coupe de Mta Djedjouf – Ras Chicha 2.1.2.2. Coupe de Sra Chicha
2.1.3. Secteur Occidental.
2.1.3.1. Coupe de Khenig ez Zenad.
2.1.3.2. Coupe de Chaabet Zeboudja - Bled El Marhder 2.1.4. Paléogéographie
2.2. Bassin de Biskra – Droh
2.2.1. Secteur Biskra – Sidi Khelil 2.2.1.1. Coupe de Chetma 2.2.1.2. Coupe de Sidi Khelil 2.2.2. Secteur de Droh – M’chounech
2.2.2.1. Coupe de Droh
2.2.2.2. Coupe Lahbel - M’Chounèch 2.2.3. Paléogéographie
2.3. Bassin des Chotts
2.3.1. Les coupes de terrain
2.3.1. Coupe de Koumet Garta 2.3.2. Coupe de Foum El Gharza 2.3.3. Coupe de Khanguet Sidi Nadji 2.3.2. Les forages
2.3.4. Forage d’Ain Naga 2.3.5. Forage d’El Feidh 2.3.3. Paléogéographie
232 238
238 243 244 248 252 254 257 259
261 264 265 267 269
271 275 277 278 281 284
TROISIÈME PARTIE
Paramètres Mécaniques et Chimiques (Granulométrie, Calcimétrie, Minéraux argileux)
CHAPITRE VII
Granulométrie des sables et / ou Grés des dépôts du Néogène
1. Rappel du principe de la méthode
2. Caractérisation des différentes séquences (et environnements) sédimentaires 2.1. Bassin d’El Outaya
290 296
2.1.1. Profil de Branis
2.1.1.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.1.2 : Diagramme CM de Passega
2.1.2. Profil de l’Oued Biskra - El Outaya
2.1.2.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.2.2 : Diagramme CM de Passega
2.1.3. Profil Ras Chicha
2.1.3.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.3.2 : Diagramme CM de Passega
2.1.4 : Profil Dj. Tafza
2.1.4.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.4.2 : Diagramme CM de Passega
2.1.5. Profil de Lahbel
2.1.5.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.5.2 : Diagramme CM de Passega
2.1.6 : Profil Garta
2.1.6.1. Les courbes et les indices granulométriques 2.1.6.2 : Diagramme CM de Passega
3. Conclusion
CHAPITRE VIII
Calcimétrie et Minéraux argileux des dépôts du Néogène 1. CALCIMERTIE
1.1. Bassin d’El Outaya 1.1.1. Profil de Branis
1.1.2. Profil de l’Oued Biskra - El Outaya 1.2. Bassin de Biskra-Droh
1.2.1. Profil de Ras Chicha 1.2.2. Profil de Lahbel 1.3. le bassin des Chotts
1.3.1. Profil Garta 1.4. Conclusion
2. LES MINÉRAUX ARGILEUX Introduction
2.1. Les types d’associations minéralogiques 2.2. Les Associations minéralogiques rencontrés dans les dépôts du Néogène.
2.2.1. Bassin d’El Outaya 2.2.2. Bassin de Biskra-Droh 2.2.3. Bassin des Chotts
2.3. Les variations d’ensemble des associations minéralogiques 2.3.1. Bassin d’El Outaya
2.3.2. Bassin de Biskra-Droh 2.3.3. Bassin des Chotts
2.4. Origines des cortèges argileux rencontrés dans les dépôts du Néogène.
296 296 298 301 303 304 306 308 309 311 312 313 316 318
320 320 321 322 324 425 326
327 333 346 346 350 354 357 357 358 358 359 v
2.4.1. Origine des variations du cortège argileux 2.4.2. Origine et interprétations du cortège argileux des dépôts du Néogène
2.4.2.1. La MS I du Miocène inférieur 2.4.2.2. La MS IIa du Miocène moyen 2.4.2.3. La MS IIb du Miocène supérieur 2.4.2.4. La MS IIIa du Pliocène inférieur 2.4.2.4. La MS IIIb du Pliocène supérieur Conclusion
359 361 361 364 365 366 367 367 CHAPITRE IX
Synthèse
1. Litho-stratigraphie et analyse séquentielle d’ensemble 2. Types séquentiels et environnements sédimentaires 2.1. Séquences du Miocène inférieur
2.2. Séquences du Miocène moyen 2.3. Séquences du Miocène supérieur 2.4. Séquences du Pliocène inférieur 2.5. Séquences du Pliocène supérieur 3. Discordances et eustatisme
4. Les Apports
5. Evolution Paléogéographique et modèles de bassins Conclusion Générale
Références Bibliographiques
Liste des Figues et tableaux
Annexes
Planches Topographiques
Planches Photographiques
372 376 376 378 480 384 386 389 391 393 397 401 412
CHAPITRE I
INTRODUCTION GENERALE
1. INTRODUCTION ET BUT DE L’ETUDE
Ce travail a pour objectif l’étude des dépôts néogènes (mio-pliocènes) du dit Continental Terminal de la région de Biskra de part et d’autre de l’Accident Sud-atlasique.
Le but poursuivi n’était pas de dresser un inventaire stratigraphique des formations néogènes déjà établi par Laffitte (1939) et Guiraud (1973) ; Cependant à chaque fois que cela nous a été possible, nous avons essayé de dater et de positionner les affleurements dans l’intention de nous repérer par rapport à une échelle bio-stratigraphique afin de permettre des corrélations à grande distance (les variations latérales et / ou verticales des faciès étant importantes). Le dessein n’était pas non plus de retracer l’histoire tectonique de la région ; celle ci a été faite par Laffitte (1939), Guiraud (1973, 1990) et Aissaoui (1984).
Notre ambition a été de visualiser, tout le long du Néogène, l’évolution séquentielle et paléogéographique de cette région. Nous avons étudié systématiquement les dépôts, surtout, marginaux siliciclastiques et confinés des différents bassins ou sous-bassins de la région de part et d’autre de l’accident sud atlasique tant à l’affleurement qu’en forages hydrauliques. A partir de l’étude du remplissage des trois bassins couvrant la région d’étude, nous avons essayé de retracer l’évolution sédimentologique de la région durant tout le Néogène qui semble étroitement liée à la tectonique dans le but de l’intégrer dans un modèle type où la dualité sédimentation-tectonique est toujours présente.
Les méthodes d’approche utilisées, tant sur terrain qu’en laboratoire, sont multiples et complémentaires : i) Sur le terrain : Analyse litho-séquentielle, Inventaire des séquences de différents ordres (surtout 4ème et 3ème ordre) en relation avec l’environnement sédimentaire et exploitation des diagraphies différées des forages hydrauliques, essentiellement pour le bassin des Choots ; ii) En laboratoire : Granulométrie, Calcimétrie et Minéraux argileux.
Ces démarches bien adaptées à l’étude des dépôts néogènes de la région ont été appliquées à d’autres bassins du Maghreb tel que le bassin intamontagneux de Chlef et peuvent être utilisées comme modèle.
D’autres par, les types séquentiels étudiés ou reconnus (description, interprétation, facteurs liés à leur genèse,.), les résultats granulométriques et minéralogiques peuvent servir de référence dans l’étude de sédiments siliciclastiques ou confinés analogues de la région où aucune étude détaillée n’a été faite jusqu’à présent.
Nous évoquerons ultérieurement les moyens d’analyse utilisés tant sur le terrain qu’en laboratoire en se rappelons à chaque fois qu’il sera nécessaire des principes fondamentaux.
Enfin il est important de noter que vu la rareté des repères chronologiques dans beaucoup de secteurs étudiés et afin de lever les multiples ambiguïtés des corrélations antérieurs conséquence d’études limitées et superficielles de ces formations, un levé minutieux banc par banc a été réalisé nous permettant de mieux suivre l’enchainement et la répartition des dépôts dans l’ensemble de la région. Ce qui nous a conduit à un découpage et une corrélation plus précis des différents ensembles formants l’ensemble néogène à l’échelle de la région. Ceci s’est traduit dans le texte par un soulignement marqué mais volontaire de la partie descriptive nécessaire dans de tel type d’étude.
Le Manuscrit est divisé en neuf (9) chapitres rassemblés en trois grandes parties.
Chapitre I : Présentation de la région d’étude.
Le cadre géographique puis géologique général de la région est présenté. Une attention particulière est portée sur la lithostratigraphie du substratum, le découpage du Néogène et le cadre tectono-structural régional.
Première partie (Chapitres : II, III et IV)
Descriptions des affleurements et des données de forages, leur position stratigraphique et les traces de la tectonique synsédimentaire.
Pour chaque bassin, une description détaillée des dépôts mio-pliocènes à partir des levées d’affleurements et des données de forages hydrauliques est faite ; leur nature et leur évolution tout le long du Néogène est précisée. L’inventaire des traces de la tectonique synsédimentaire, principalement les discordances, a conduit à un découpage minutieux de la série ; un nouveau calage litho-stratigraphique de certains dépôts est proposé permettant une meilleur corrélation de toute la série de part et d’autre de l’accident sud atlasique.
Deuxième Partie (Chapitres : V et VI) : Analyse Sédimentologique
Suite à une analyse séquentielle d’ensemble, un découpage du Néogène est établi dans chaque bassin (chapitre V) ; l’interprétation des séquences ou environnements de dépôt dans différents secteurs ont conduit à proposer une évolution paléogéographique de chaque bassin et par conséquent de la région au cours du Néogène (chapitre VI).
Troisième Partie (Chapitres : VII et VIII) : Paramètres Mécaniques et Chimiques.
La granulométrie principalement des sables des principales coupes dans chacun des trois bassins est traitée permettant d’une part de caractériser par des indices granulométriques les différentes séquences de 4ème ou de 3ème ordre, elles-mêmes reflétant
4
des milieux de dépôts bien définis et d’autre part de rechercher les mécanismes et les compétences des agents de transport par croisements de ces indices (Cha. VII).
Les compositions minéralogiques globales en termes de minéraux argileux, carbonates et sables (calcimétrie) sont analysées permettant de visualiser des évolutions le long d’un même profil ainsi que les différences entre les divers environnements sédimentaires identifiés dans chacune des séquences de 3ème ordre (Cha. VIII).
Les assemblages argileux des coupes principales sont décrit, ce qui conduit à cerner les modifications et/ ou les variations des cortèges argileux et de les interpréter en termes paléoclimatiques ou paléoenvironnementales (Cha. VIII).
Ces différents paramètres nous ont permis de formuler certaines hypothèses quant aux directions des apports des matériaux comblant les différents bassins ou sous-bassins.
Chapitre IX : Synthèse et conclusion
Une synthèse des résultats obtenus dans chaque partie et pour chaque bassin est faite ; la comparaison des différents bassins est abordée ; les relations discordances – eustatisme – durées et épaisseurs des séquences, modèles des bassins sont posés.
Fig.1 : Localisation des principaux ensembles géomorphologiques du Nord de l’Algérie et de la Tunisie (d’après Guiraud R., 1990) ; en encadré la zone d’étude.
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2. CADRE GEOGRAPHIQUE
La région de Biskra constitue une des zones les plus franches de transition entre les domaines atlasiques montagneux et plissés du Nord (Algérie méditerranéenne) et les étendues plates et désertiques du Sahara septentrional au Sud (Algérie saharienne).
Deux domaines très contrastés, tant du point de vue géomorphologique que géologique, sont séparés par l’accident sud atlasique ou flexure saharienne des anciens auteurs.
Elle est formée d’un ensemble de bassins et (ou) sous bassins aligné presque parallèlement Nord-sud.
La partie Nord de la région se présente sous la forme d’une chaîne, grossièrement, orientée Nord-est – Sud-ouest : l'Atlas saharien qui inscrit dans son prolongement oriental le massif de l'Aurès culminant à 2328m ; Le relief est de type jurassien et se présente sous la forme de plis courts et espacés, tantôt creusés par de profondes combes de flanc, tantôt festonnés de chevrons sous l'effet de l'attaque du ruissellement.
Au sud de Biskra, la plaine saharienne se présente comme un piémont sans relief marqué qui relie par une pente douce les chaînons atlasiques aux étendues sahariennes proprement dites. Elle est formée par toute une série de glacis d'érosion modelés par le ruissellement et où se localisent des oasis.
Notre étude est axée sur le bassin d’El Outaya, le bassin de Biskra-Droh (partie occidentale de la Fosse Aurèsienne) au Nord et sur le bassin des chotts (Fosse Sud Aurèsienne) au Sud de l’accident sud-atlassique où se localisent les principaux affleurements du Néogène.
Le découpage retenu dans la présente étude est le suivant (fig. 2) :
- La région M’Doukal – Biskra : zone charnière raccordant les deux grands ensembles du domaine atlasique : l’Atlas Saharien et l’Aurès.
(Bassin Mio-pliocène d’El Outaya).
- La fosse Aurésienne : terminaison occidentale de L’Aurès.
(Bassin Mio-pliocène de Biskra-Droh).
- La Fosse Sud Aurésienne ou Domaine Pré-Africain (Bassin Mio-pliocène des Grands Chotts).
Fig.2 : Localisations des bassins néogènes de la région de Biskra.
8
3. Historique des recherches
Les dépôts rouges néogènes du dit « Continental Terminal » ont été signalés dés 1849 par H. Fournel dans les environs de Biskra à El Outaya.
Flamand (1908) a décrit des argiles ou marnes gypseuses à la base de ces formations dont les limites stratigraphiques sont restées sujettes à discussion pendant de nombreuses années. Ceci était dû, principalement, au caractère azoïque de ces formations et à la nature des études faites par différents auteurs (limitées et générales dans la plus part des cas).
C’est Laffitte (1939) qui a réalisé les premières études géologiques détaillées du Massif des Aurès et des régions voisines en particulier le Nord-est de Biskra.
En 1962, N.Gouskov établit la carte géologique de la feuille de Biskra au 1/200 000, synthèse de travaux cartographiques et hydrogéologiques.
En 1970, G.Glaçon et R. Guiraud mènent la première étude générale du Mio- pliocène de la région et Chadenson (1951) et Chabot et al. (1971) en donnent les premières descriptions géomorphologiques.
Guiraud (1970, 1973, 1975, 1978, 1990) apporta de nouveaux éléments en étudiant le Bassin du Hodna et ses régions limitrophes.
Aissaoui (1984) quantifie les données tectoniques liées à «l’accident sud-atlasique»
entre Biskra et le djebel Mandra.
Kazi Tani (1986) et Harkat (1999) étudient le cadre géodynamique des bassins atlasiques à partir d’une approche séquentielle des formations anté-néogènes.
Enfin, il est nécessaire de signaler que les travaux de Laffitte et ceux de Guiraud restent de référence.
4. CADRE LITHO-STRATIGRAPHIQUE
La région de Biskra est prise au sens large du terme, et ses limites sont approximatives. Elle forme une zone de transition progressive entre le domaine atlasique et le domaine saharien septentrional car la continuité géologique de part et d’autre de l’accident sud atlasique est vérifiée entre Branis et Chetma.
C’est une région « synorogénique » liée principalement à la tectonique de l’orogène atlasique (alpine). A tous moments les phénomènes tectoniques synsédimentaires d’ampleurs diverses commandent la sédimentation, par conséquent le devenir des bassins.
Les relations tectonique-sédimentation sont étroitement liées. La région a vécu du Miocène au Quaternaire et en partie à l’actuel. Elle appartient à un ensemble d’aires sédimentaires diachrones plus ou moins indépendantes qui se sont surimposées à l’orogène telléen ou hercynien (Guiraud, 1990).
Dans toute la région, les parties centrales des bassins sont formées par une suite de vastes dépressions remplies de sédiments quaternaires (et mio-pliocènes par endroits), séparées par des reliefs montagneux limités ou recoupés par des accidents transverses : des seuils (paléostructures) sur lesquels affleure le Néogène (Miocène et Pliocène).
Les massifs bordiers, tant au Nord q’au sud de l’accident sud-atlasique, montrent des affleurements importants. Le type de l’érosion, l’absence ou la rareté de la végétation, ont permis de lever des coupes dans les sédiments siliciclastiques ou confinés sur les marges des bassins, déposées tout le long du Néogène.
4.1.LITHO-STRATIGRAPHIE DU SUBSTRATUM DES FORMATIONS NEOGENES Le substratum sur lequel s'individualisent les formations néogènes de la région de Biskra est formé de dépôts mésozoïques et paléogènes. Ces dépôts, bien représentés dans la chaîne atlasique (Aurès et Atlas saharien Oriental) et les dépressions qui l'entourent, ont fait l'objet de descriptions détaillées par Laffitte (1939), Busson (1970) et Guiraud (1973, 1990). De ce fait, dans ce qui suit, nous ne donnerons qu'une brève synthèse de ces descriptions, dans le massif de l'Aurès et ses zones bordières principalement sud (marge septentrionale de la plate forme saharienne).
4.1.1.LE MESOZOIQUE
Le Mésozoïque forme les principaux reliefs imposants dans toute la région d’étude comme dans l’ensemble de l’Atlas saharien. Il est, en grande partie, constitué de terrains crétacés où domine une sédimentation argilo-carbonatée.
Le TRIAS
Le Trias constitue les plus anciennes formations reconnues dans la région. Il se rencontre en position stratigraphique anormale ou éjecté au sein des séries encaissantes à la faveur des cassures. Il est formé d'argiles (bariolées ou violettes) gypsifères et salifères à cristaux d'aragonite, d'anhydrite, de quartz bipyramidé ou encore d'hématite dus à des transformations secondaires et englobant des amas de roches diverses de l'ensemble de la couverture post-triasique.
Il se manifeste en un grand dôme à El Outaya (Dj. El Melah) où il est associé à des lambeaux dolomitiques liasiques ou en petits affleurements d'argiles bariolées (fontaines des gazelles, Branis et Djemora).
Sur la marge septentrionale de la plate forme saharienne, il est formé à la base d'une série gréso-argileuse de plus de 400 mètres d'épaisseur, surmontée d’une formation,
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essentiellement, composée d'évaporites (sel massif et anhydrite), d'argiles et de carbonates appelée "le salifère principal".
Dans le domaine atlasique comme dans le Hodna, les faciès détritiques qui forment la base du Trias saharien ou encore des hauts plateaux sont absents. Ils sont probablement restés solidaires avec le Paléozoïque lors du détachement de la couverture plastique comme le signalait Guiraud (1973, 1990).
Il s'agit probablement de dépôts qui se sont formés dans des lagunes qui bordaient au sud la mer épicontinentale, très peu profonde séparée par des seuils à dépôts détritiques (Ouest algérien et Tunisie) de la mer libre des zones axiales de la Mésogée.
Le JURASSIQUE a- Le Lias
Comme le Trias, le Lias est inconnu en position normale et quand on le rencontre, il est emballé dans le Trias sous forme de lambeaux constitués d'argiles schisteuses (Menaa, centre Aurès) ou de dolomies (El Outaya).
A l'Ouest de l'Aurès (Atlas saharien oriental), il est représenté par des calcaires jaunes et bleus à Bélemnites et Foraminifères du Toarcien inférieur (Flandrin,1952). Par contre sur la marge septentrionale de la plate forme saharienne, il est formé de calcaires oolithiques et de dolomies et se charge en anhydrite en allant vers le sud.
b- Le Kimméridgien
Il s'agit des terrains les plus anciens reconnus en position normale dans le massif de l'Aurès où il forme une boutonnière entre les vallées de l'Oued Abdi et de l'Oued Labiod (anticlinal de Dj El azereg). Il se scinde en deux ensembles bien distinctes avec :
- Un ensemble carbonaté basal, d’une épaisseur de 250 à 300 m, qui se rapporte au Kimméridgien inférieur. Il est formé de calcaires marneux, de marnes jaunâtres, de calcaires silicifiés multicolores à intercalations de marnes rouges surmontés de calcaires, de marnes et de calcaires bréchoïdes à débris de crinoïdes, d'échinides et de bryozoaires et à cristaux de quartz. Ensuite viennent des conglomérats à intercalations marneuses à débris d'organismes récifaux associés à des bélemnites, des calcaires et des calcaires marneux ou granuleux. Cet ensemble se termine par une alternance de calcaires et de marnes.
- Un ensemble marneux sommital, d'une épaisseur de 400 m, monotone admettant dans sa partie médiane des intercalations de calcaires marneux à lamellibranches. Cet ensemble forme le coeur de l'anticlinal de Dj. El Ezreg.
c- Le Portlandien et le Berriasien
Cet ensemble, d'une épaisseur de 250 à 300 m, se présente sous deux faciès bien distincts formant entre eux un passage latéral progressif avec un faciès calcaro-marneux au NW et un faciès dolomitique au SW du massif aurésien :
- L'ensemble calcaro-marneux, peu fossilifère, est formé de calcaires en bancs siliceux blanchâtres violacés surtout à radiolaires et de marnes à ammonites pyriteuses admettant quelques intercalations de calcaires argileux et de calcaires pisolithiques à brachiopodes, lamellibranches, polypiers et échinodermes à leur sommet.
- L'ensemble dolomitique est formé de dolomies azoïques à rares passées de calcaires et de marnes à bélemnites et forme en majeure partie le flanc sud de DJ. El Azereg.
Au-delà de l'accident sud atlasique, les dépôts jurassiques ne sont connus qu'au Sud tunisien. Ils sont formés une alternance de dolomies, de calcaires et de marnes avec des gypses à brachiopodes, crinoïdes, échinidés, gastéropodes et lamellibranches attribués au Bathonien - Kimméridgien.
LE CRETACE
Deux séries s'individualisent dans les formations crétacées : une série gréseuse basale du Crétacé inférieur (Berriasien - Albien) et une série marno-calcaire sommitale du Crétacé supérieur (Cénomanien – Maestrichtien).
a- Le Crétacé inférieur a1- Le Valanginien
Il ne se rencontre qu'au centre du massif de l'Aurès (Dj El Ezreg). Il est formé d'argiles blanches ou jaunes verdâtres à ammonites pyriteuses et à petits cristaux de gypse contenant, par endroits, à leur sommet des bancs calcaires qui se chargent en grès auxquels se superpose une alternance de marnes, de grès et des quartzites à bélemnites permettant quelques intercalations de calcaires à ostracées, de lumachelles et des calcaires pisolitiques. Plus à l'Ouest, il est représenté par des marnes à huîtres et de lumachelles. Son épaisseur est de 150 à 200 mètres.
Au-delà de l'accident sud atlasique, le Valanginien n'est connu que dans le Sahara tunisien où il est représenté par un faciès lagunaire.
a2- L'Hauterivien
Deux faciès se distinguent dans l'Hauterivien de l'Aurès : un faciès calcaro-gréseux caractérisé par des calcaires pisolitiques à algues au SW et un faciès gréseux dolomitique peu fossilifère au NE.
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Il est formé de calcaires coquilliers (mollusques, échinidés), de calcaires pisolitiques (ou oolithiques), de calcaires gréseux et de grès friables à stratifications entrecroisées avec parfois des quartzites et des dolomies au sommet de la série. D'une épaisseur d’environ 450 m, ces différents termes montrent d’importantes variations de faciès (latérale ou verticale) et correspondent à des dépôts peu profonds (côtiers).
a3- Le Barrémien
Il affleure très largement dans les Aurès (DJ. El Azreg) et représente une période régressive. Il est constitué de grès à base bréchique, de calcaires, de marnes gréseuses et de dolomies massives, avec par endroits des calcaires marneux ou gréseux. Les grès sont très diversifiés (moyens, grossiers, à graviers) et souvent à stratifications entrecroisées. Les marnes ou argiles sont multicolores (vertes, rouges, ocres ou brunes). Au SW de l'Aurès, il est à dominance de grès à dragées et d'argiles rouges contenant, à leur sommet, des lentilles de gypse. Au NW, on trouve des quartzites à la base et des marnes marines fossilifères au sommet. Vers le N et le NW les quartzites de base s'intercalent avec des calcaires marins à foraminifères ou à céphalopodes.
Son épaisseur diminue du Sud (400 m) au Nord (250 m), et prés de la ville de Biskra (Dj. Bou Rhezal), il n'est représenté que par quelques mètres d'argiles rouges à bois fossiles.
a4- L'Aptien
L'Aptien, d’une épaisseur de 250 environ, se rencontre dans tous les grands anticlinaux de la région (Dj. Metlili, DJ. El Ezreg, Ahmar Kadou, Bou Rhezal,). Il est formé de marnes à ammonites, de calcaires marneux, de marnes à bancs calcaires, de calcaires à intercalations marneuses, de calcaires gréseux ou massifs à orbitolines ou polypiers et se termine par une alternance de calcaires et de marnes.
Il est formé d'un Aptien inférieur marneux à échinidés, ostracés, brachiopodes et rares ammonites et d'un Aptien supérieur à rudistes et orbitolines et se termine par un niveau marno-calcaire.
Vers le SE du massif de l'Aurès, le caractère gréseux des faciès s'accentue avec la présence d’une importante alternance de couches gréseuses et de calcaires à la base. Plus au Sud (Dj. Bou Rhezal) seul l'Aptien supérieur est présent avec des calcaires tendres à orbitolines et qui sont plus clairs que ceux du Nord (DJ. El Azreg).
Sur la marge septentrionale du Bas Sahara, il est formé de dolomies et de calcaires à orbitolines avec des intercalations argileuses au sommet ; Vers le Sud, ce sont les argiles qui prennent de l'importance dans la série.
Son épaisseur est d’environ 100 m et ces différents termes forment ce qu'on appelle la « Barre aptienne ».
a5- L'Albien
L'Albien est très répandu, comme l'Aptien, dans les grands anticlinaux de l'Aurès ainsi que sur la marge septentrionale de la plate forme saharienne.
Dans le domaine atlasique (Aurès), Il se présente sous deux faciès bien distincts : - Un faciès marno-gréseux basal formé d'une alternance, 150 à 200 m, de grès grossiers et de marnes contenant quelques bancs de calcaires à ammonites ou de quartzites au NE qui passe à des argiles bariolées et des grès rouges au SW du massif.
- Un faciès carbonaté sommital représenté surtout par des calcaires à céphalopodes au NE passant à un faciès marneux gréseux au NW comparable au faciès basal, et à des calcaires subrécifaux à algues calcaires et orbitolines au SW.
Dans l'anticlinal de Dj. El Azreg où il est le plus développé, il se termine par des marnes noires et des calcaires lités. Prés de Biskra (Dj. Bou Rhezal), il est formé d'une alternance de grès friables, de marnes sableuses et (ou) gypseuses rouges, de calcaires dolomitiques ou des dolomies contenant quelques passages de lumachelles, de calcaires et d'argiles calcaires.
Sur les confins atlasiques, l'Albien présente une évolution progressive entre un faciès argilo-carbonaté à l'Est et un faciès gréseux à l'Ouest comparables à ceux rencontrés dans le massif de l'Aurès. A l'Est, d'une épaisseur de 160 m, il est formé de calcaires bioclastiques, oolithiques et glauconieux à orbitolines, de grès fins micacés et d'argiles noires. Par contre à l'Ouest, d'environ 100 m d’épaisseur, il est constitué de grès fins sableux à pélitiques entrecoupés d'argiles bariolées et de dolomies. Plus au Sud (Sahara septentrional), le faciès gréseux est représenté par des grès et des sables fins à très fins passant à des argiles multicolores admettant à leur sommet des passages dolomitiques. Par contre le faciès argilo-carbonaté est formé de calcaires dolomitiques, de calcaires marneux et de dolomies compacts (micro)cristallins localement argileux et anhydritiques à milioles, mollusques et gastéropodes et dans lequel on enregistre une diminution progressive des carbonates et des épaisseurs du Nord vers le Sud.
b- Le Crétacé supérieur
Le crétacé supérieur forme l'essentiel des affleurements mésozoïques dans la région.
Il est bien développé dans le massif de l'Aurès et ses régions limitrophes. Il présente d'importantes variations de faciès et d'épaisseur et un développement manifeste de carbonates aux dépens des marnes du Nord au Sud.
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b1- Le Cénomanien
Il est représenté par une épaisse série marine, avoisinant les 700 m d'épaisseur, marno-calcaire à sa base et marneuse à son sommet.
Dans la partie occidentale de l'Aurès (Dj. Metlili, El Kantara), il est formé d'alternances de calcaires gris jaunâtres à violacés, de marnes et de calcaires marneux à passées lumachelliques que surmontent des calcaires dolomitiques à orbitolines ou des dolomies blanches saccharoïdes. Au centre et à l'Est du massif (Dj. El Ezreg, Ahmar Khaddou), aux marnes noires surmontant les argiles bariolées et grès rouges albiens se superposent des alternances de marnes et de calcaires marneux à orbitolines et il se termine par des calcaires à radiolites, huîtres et échinidés.
A l'Est de Biskra (flanc sud d'Ahmar Khaddou), le Cénomanien est représenté par des marnes à ammonites et des calcaires à ostracées, huîtres et polypiers au sommet. Par contre à l'Ouest (Dj. Bou Rhezal où l'épaisseur est réduite : 200 m), il est formé d'une alternance de marnes et de calcaires à ostracées et radiolites et se termine par des marnes à huîtres contenant, à leur sommet, des bancs gypseux.
Sur la marge septentrionale du Bas Sahara, le Cénomanien, d'une épaisseur de 450 à 500 m, est formé de calcaires gris lumachelliques ou bioclastiques à glauconie, de marnes grises ou noires à l'Est (Negrine) et de marnes pélitiques, de calcaires argileux, de dolomies cryptocristallines admettant des niveaux anhydritiques ou argileux à ostracodes surmontés d'une alternance d'anhydride, de calcaires argileux ou crayeux parfois dolomitiques et de marnes pyriteuses à l'Ouest (Ouled Djellal). Plus au Sud (Bas Sahara - Daias orientale), deux séries se distinguent dans le Cénomanien et se prolongent jusqu'au confins tunisiens ; une série inférieure, de 50 à 60 m, formée de marnes dolomitiques grises localement anhydritiques ou ligniteuses à intercalations d'anhydrites, de calcaires marneux ou dolomitiques, de dolomies et d'argiles beiges et une série supérieure, de 120 à 135 m, riche en anhydrite formée d'argiles grises ou vertes, de marnes grises, de calcaires dolomitiques et de dolomies.
b2- Le Turonien
Le Turonien est l'étage qui occupe les plus larges surfaces à l'affleurement parmi tous ceux du Mésozoïque dans tout le massif de l'Aurès et sa périphérie. Dans les zones périphériques, il est formé de récifs et de calcaires à rudistes, polypiers et algues calcaires (100 à 300 m), alors que dans les zones axiales, il est surtout représenté par des marnes et des calcaires à céphalopodes et échinidés (600 à 800 m).
Dans la partie occidentale de l'Aurès (Dj. Metlili, El Kantara), il débute par des calcaires bréchoïdes à rudistes et nodules siliceux qui sont surmontés par des alternances de marnes et de calcaires à oursins, gastéropodes et polypiers et se termine par des calcaires graveleux et ferrugineux. Au centre et au NE du massif (DJ. El Ezreg), il est formé de calcaires compacts à rudistes et polypiers qui passent par la suite à des alternances de marnes à échinidés et de calcaires marneux ou marnes calcaires; Dans la partie la plus orientale Dj. El Ezreg, on enregistre un développement plus important des marnes au dépend des calcaires. Au SE flanc sud d'Ahmar Khaddou), il est formé de calcaires à rudistes, polypiers et algues admettant quelques intercalations de marnes ou de calcaires marneux.
Prés de Biskra (Dj. Bou Rhezal), il est formé de calcaires, de calcaires marneux ou dolomitiques, de marnes et de gypse au sommet.
Sur la marge septentrionale du Bas Sahara, il est formé de calcaires bioclastiques, de marnes grises à blanches entrecoupées de bancs de calcaires marneux à l'Est et de dolomies parfois argileuses, de calcaires dolomitiques et de marnes blanches avec manifestations à tous les niveaux de la série des bancs d'anhydrite à l'Ouest. Plus au Sud ( Bas Sahara ), il est formé d'une barre carbonatée, d'une centaine de mètres d'épaisseur, appelée " Barre turonienne " où s'alternent des faciès calcareux et dolomitiques (calcaires, dolomies, calcaires dolomitiques, marnes dolomitiques et calcaires marneux).
b3- Le Sénonien
A l'inverse des formations sous-jacentes, le Sénonien n'affleure pas que dans les anticlinaux mais bien aussi dans les synclinaux de la région. Il est formé d'une épaisse série marine, 1500 à 2000 m, marno-calcaire présentant une certaine homogénéité d'ensemble avec une réduction Nord – sud des épaisseurs.
Dans la partie occidentale de l'Aurès (El Kantara, Beni Ferrah, 1000m), il est formé de marnes noires à gypse contenant quelques bancs de calcaires crayeux blanchâtres surmontées de calcaires bioclastiques ou graveleux à inocerames, test de mollusques, échinidés, bryozoaires et algues calcaires du Coniacien - Campanien. Ensuite vient une alternance de calcaires à bryozoaires, huîtres et gastéropodes et de calcaires argileux ou dolomitiques lités et se termine par des marnes bariolées ou rouges et des phosphates du Maestrichtien. Au centre et dans la partie orientale du massif (DJ. El Ezreg, Ahmar Khaddou) il est formé de marnes contenant quelques bancs de calcaires marneux coniacien-santoniens, des calcaires à inocerames, lumachelles et marnes noires à ostracés
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campaniennes et s'achève par des calcaires crayeux blanchâtres à orbitolines et des calcaires massifs à bryozoaires et inocérames maestrichtiens.
Au Nord de Biskra (Dj. El Melah d'El Outaya), le Sénonien est représenté par des marnes noires et des calcaires crayeux campaniens et par des calcaires massifs à inocerames et échinidés maestrichtiens. A l'Ouest de Biskra (Dj. Bou Rhezal), il est formé de calcaires massifs ou bréchoïdes (ou encore pseudo-oolithiques) à radiolarites surmontés d'une alternance de marnes et de calcaires argileux jaunes verdâtres campaniens et de calcaires bioclastiques en bancs souvent dolomitiques à passées de marnes, de calcaires argileux ou de silex maestrichtiens. Par contre à l'Ouest (flexure saharienne, Dj. Rheliss), il n'est représenté que par des marnes noires et des calcaires massifs cristallins à bryozoaires campaniens et d'une alternance de calcaires crayeux à ammonites, de calcaires à bryozoaires et de calcaires marneux maestrichtiens.
Sur la marge septentrionale de la plate forme saharienne, deux faciès sont reconnus dans le Sénonien : un faciès lagunaire à la base et un faciès carbonaté au sommet. Le faciès lagunaire, souvent représenté par des argiles rouges ou vertes à gypse, est constitué de plusieurs niveaux d'anhydrite et (ou) de sel gemme, de calcaire argileux, et de marnes ou argiles dolomitiques intercalés dans le faciès argileux principal. Le faciès carbonaté, attribué au Maestrichtien, est formé d'alternances de calcaires crayeux sublithographiques, de dolomies, de calcaires dolomitiques, de marnes grises glauconieuses et ligniteuses, d'argiles rouges souvent dolomitiques et d'anhydrite à foraminifères, algues, milioles, ostracodes, gastéropodes, bryozoaires et débris d'échinodermes; et s’achève par un banc d'anhydrite repère séparant le Maestrichtien de l'Eocène inférieur sus-jacent. Dans les zones périphériques du bassin, le Maestrichtien devient complètement carbonaté et les épaisseurs diminuent progressivement vers le centre du bassin (+ 100 m en périphérie et environ 50 m au centre).
De cette description, on constate que la région de Biskra s'individualise nettement au Crétacé supérieur comme au Jurassique en montrant un caractère de zone haute ou parfois peut être comme zone frontale de la plate forme continentale saharienne bien soulignée par des formations récifales ou périrécifales.
4.1.2.LEPALEOGENE(NUMMULITIQUE)
Le Paléogène est aussi bien représenté en affleurement que le Sénonien surtout au SE de la région d'étude, car on le trouve dans tous les synclinaux du versant sud du massif de l'Aurès et du Sillon présaharien. Quoiqu'il présente de nombreuses variations de faciès et une nette réduction des d'épaisseurs du NW au SE, il se compose principalement de deux séries bien distinctes : -
- Une série marine à la base (Danien – Lutétien supérieur)
- Une série continentale au sommet (Eocène supérieur - Oligocène) a- Le Paléogène marin
C'est dans le SE de l'Aurès (synclinal de Ouled Rechaich, flexure Khanguet Sidi Nadji - Séiar et Chaîne de Rhellis) que le paléogène marin, conservé surtout dans les dépressions synclinales, est le plus développé.
Dans le synclinal d'Ouled Rechaich, il est formé de marnes blanches à minces bancs de gypse ou de silex admettant à leur sommet quelques intercalations calcaires surmontées d'un complexe marno-calcaire phosphaté paléocène. Ce dernier est formé de marnes blanches à petits bancs de calcaires marneux ou de calcaires à lit de phosphate glauconieux et se termine par une alternance de calcaires, de marnes blanches avec un banc de phosphate à leur sommet et de calcaires marneux à silex. (160 m). Ensuite vient un ensemble éocène formé de calcaires massifs à silex auxquels se superposent des calcaires, des marnes et des calcaires marneux à gypse et qui se termine par des calcaires et des marnes jaunes à lits centimétriques phosphatés. Entre Séiar et Khanguet Sidi Nadji, le Paléocène est formé de calcaires localement brèchiques et de marnes à la base et par des calcaires, des calcaires marneux ou dolomitiques, de brèches calcaires et de marnes blanches à bancs phosphatés au sommet. Quand à l'Eocène, il est représenté par des calcaires massifs, calcaires marneux ou à gypse et de marnes noires passant latéralement à des argiles rouges. Au niveau de la chaîne de Rheliss dont tout le flanc sud est formé de terrains paléogènes, le Paléocène est formé d'alternances de marnes blanches et de calcaires à gastéropodes, et lamellibranches, l'Eocène inférieur de marnes blanches et l’Eocène moyen (Lutétien) de calcaires marneux et marnes à silex, nummulites et operculines et de calcaires à silex avec des marnes à gypse au sommet.
Dans les régions axiales (synclinal de Rassira et celui de Bouzina), le Paléocène est représenté par des calcaires contenant quelques bancs marneux, l'Eocène inférieur par des marnes blanches et des calcaires marneux à silex et nummulites et le Lutétien par des
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calcaires à silex; Avec manifestation de quelques intercalations détritiques principalement, des conglomérats à la base et au sommet de la série dans le synclinal de Bouzina.
Dans la partie occidentale de L'Aurès (El Kantara), le Paléocène est formé de calcaires et de calcaires marneux à gastéropodes, milioles et lamellibranches de marnes jaunes et de calcaires marneux ou dolomitiques à gypse; l'Eocène inférieur est formé de marnes rouges de grès et de conglomérats consolidés et l'Eocène moyen (Lutétien) de calcaires et de marnes à gastéropodes et lamellibranches admettant quelques passages gréseux ou contenant des lentilles conglomératiques à la base.
A l'Ouest de Biskra, seul l'Eocène est présent. L'Eocène inférieur est formé de grès et d'argiles sableuses passant à des marnes verdâtres et à des calcaires à la base et des calcaires argileux et marnes blanches à nodules de silex et de calcédoine au sommet.
L'Eocène moyen (Lutétien) est formé par des calcaires argileux, de marnes et de calcaires à nummulites et operculines.
Sur la marge septentrionale de la plate forme saharienne, le Paléocène est probablement absent ou non identifié; le Maestrichtien est directement surmonté par l'Eocène inférieur. Ce dernier, d'une épaisseur de 120 à 160 m, est divisé en deux séries successives : une série basale à Algues et une série sommitale à Nummulites. La série à Algues, est constituée de dolomies, de calcaires dolomitiques et des calcaires oolithiques ou lumachelliques admettant des intercalations marneuses à la base, et sont à nummulites, operculines, milioles, gastéropodes, oursins, lamellibranches, bryozoaires, pectens et globigérines. La série à Nummulites, est formée de dolomies à silex intercalées de calcaires crayeux à tests d'oursins et d'huîtres et de calcaires dolomitiques grises à nummulites, operculines et des débris phosphatés.
b- Le Paléogène continental :
Le Paléogène continental (Eocène supérieur et Oligocène) est représenté par des dépôts rouges souvent grossiers et dont leur épaisseur ne dépasse pas 200 m. Il se rencontre soit dans des synclinaux en concordance sur le Lutétien et supportant par endroit en concordance apparente le Burdigalien, soit en discordance sur tous les termes des séries plus anciennes.
Dans la partie occidentale de l'Aurès (Synclinal d'El Kantara), il est formé de marnes rouges et de conglomérats grossiers à gastéropodes que Laffitte rattache à l'Aquitanien et non à l'Oligocène. Sur le versant sud du massif (Rassira, Bouzina), il est formé de marnes rouges localement gréseuses, de conglomérats grossiers à éléments souvent diversifiés.
Fig.3 : Log litho – stratigraphique synthétique de la région de Biskra.
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