Les séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de Tunisie centrale : biostratigraphie, paléoenvironnements et analyse séquentielle des formations du Groupe Hajeb el Aioun [...]

Thesis

Reference

Les séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de Tunisie centrale : biostratigraphie, paléoenvironnements et

analyse séquentielle des formations du Groupe Hajeb el Aioun [...]

BLONDEL, Thierry Jacques Alain

Abstract

[…] Ce mémoire a pour objectif de préciser le contexte stratigraphique, sédimentaire et structural des séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de la Tunisie centrale. Lors de mes nombreuses missions de terrain j'ai effectué le levé d'une centaine de coupes lithologiques dans les terrains néogènes affleurants sur les flancs des structures antiformes de la région centre et nord-orientale de la Tunisie. Elles sont accompagnées d'une cartographie détaillée pour chaque secteur étudié; l'emplacement de chaque coupe est reporté sur les cartes géologiques. Cette cartographie est reprise en partie de la littérature; elle a été complétée ou précisée en utilisant la lithostratigraphie adoptée dans ce mémoire ainsi que par des observations de terrain originales. […]

BLONDEL, Thierry Jacques Alain. Les séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de Tunisie centrale : biostratigraphie,

paléoenvironnements et analyse séquentielle des formations du Groupe Hajeb el Aioun [..] . Thèse de doctorat : Univ. Genève, 1991, no. Sc. 2469

DOI : 10.13097/archive-ouverte/unige:110979

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:110979

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DEPARTEMENT DE GEOLOGIE ET DE PALEONTOLOGIE Professeur J. CHAROLLAIS

"LES SERIES A TENDANCE TRANSGRESSIVE MARINE DU MIOCENE INFERIEUR A MOYEN

DE TUNISIE CENTRALE:

biostratigrapbie, paléoenvironnements et analyse séquentielle des formations du Groupe Hajeb el Aïoun intégrés au contexte

géodynamique, climatique et eustatique régional et global."

THE SE

présentée à la Faculté des Sciences de l'Université de Genève

pour obtenir le grade de Docteur ès Sciences, mention Sciences de la Terre

par

Thierry Jacques Alain BLONDEL

de Saint-Yorre (France) Ingénieur-Géologue

Thèse No 2469

Genève 1991

ISSN 10 12-2990

•

FACULTÉ DES SCIENCES

Doctorat ès sciences

... mention .. S.ciences ... de la .. Terre

Thèse de Monsieur Thierry Jacques Alain B L 0 N

D

intitulée:

"LES SERIES A TENDANCE TRANSGRESSIVE MARINE DU MIOCENE INFERIEUR

A

MOYEN DE TUNISIE CENTRALE : biostratigraphie, paléoenvironnements.

et analyse séquentielle des formations du Broupe Hajeb el Aiounintégrés .au contexte géodynamique, climatique et eustatique régional et global.''

La faculté des sciences, sur Je préavis de .. Me.ssi.eurs .. J •.. CHAROLLAIS , __ profes.seur ordinaire et directeur de thèse (Dpt degéologieetpaléontologie), P. TRICART, professeur et cod i rec.t.eur .. de .. thè.se .. et. P. •... B.ESEME .. LE.col.e ... Na.t.i.onal.e ... d '_Ing.éni.eur.s ... de .. Sf.ax) ,

A. STRASSEH, professeur (Dpt de géologie et paléontologie et Université de Fribourg) A.

M . ' .. R A B.E.L .

(Université Claude Bernard, Lyon I) et P.-F. BUROLLET, docteur (TOTAL C.F.P.) ,

autorise l'impression de la présente thèse, sans exprimer d'opinion sur les propositions qui y sont énoncées.

GEN.EVE, le 28 février 19 91

Le Doyen: Thèse

N.B. - La thèse doit porter la déclaration précédente • et remplir les conditions énumérées dans les

• Recommandations aux étudiants qui présentent une thèse •.

Nombre d'exemplaires destinés à l'Université:

Nombre d'exemplaires à livrer par colis séparé à la faculté:

.. J.O . ....

A Edwin MEYER A Taty

"L'Université m'effraie. Quand on sort de l'Université, il ne reste pas d'autre but que de devenir un grand homme. Or, cela est si difficile, il y a tant de candidats au titre de grand savant ... "

N. JOUKOVSKI (lettre à sa mère, 1864).

p. 3: échelle Fig. 1: 0 250 500 km

p. 40: 1er paragraphe, 4ème ligne: ... chapitres 6 et 7

p. 43: 2ème paragraphe, 6ème ligne: ... les dépôts marins transgressifs de la Formation Aïn Grab, conglomératiques et carbonatés bioclastiques, reposent directement ...

p. 44: 2ème paragraphe, 3ème ligne: ... (Fig. 4)

p. 134: dernier paragraphe, dernière ligne: ... ne nous permet pas de trancher de manière définitive: compression ou distension en Tunisie centrale à la fin de l' Aquitanien?

p. 170: dernier paragraphe, 3ème ligne: ... dont le dernier est ici absent ou extrêmement réduit ...

p. 173: avant-dernier paragraphe, dernière phrase: ... famille de failles NW -SE dans la partie septentrionale du secteur étudié, ...

p. 176: 4ème paragraphe, 3ème ligne: convexe-up

Sème paragraphe, 4ème ligne: ... hiatus de sédimentation créés par l'érosion ...

p. 178: 4ème paragraphe, 6ème ligne: ... rapportés à la Formation Fortuna d'âge oligocène et/ou à la Formation Souar d'âge éocène.

p. 180: 4ème paragraphe, 13ème ligne: ... d'horizons de tempête de type wash-over, silto- sableux, riches en matière organique - matière végétale ou animaux morts - ...

p. 184: 2ème paragraphe, 2ème ligne: ... conglomératiques ("fan-deltas"; Fig. 124, Fig.

125; Fig. 50, Chap. 3).

p. 189: 1er paragraphe, 2ème ligne: ... bioperforée par des racines ou ...

4ème paragraphe, avant-dernière ligne: ... BOLES et al., 1985; MONTY, 1985) ...

p. 214: 2ème paragraphe, 2ème ligne: Ceci semble traduire d'un point de vue paléoenvironnemental ...

p. 263: Fig. 161: la ligne de baie se situe à l'arrière de la rupture de pente côtière; elle constitue la limite entre la plaine alluviale et la plaine côtière (non représentée sur la figure).

p. 268: 6ème ligne: En se surimposant aux cycles eustatiques d'ordre "supérieur" (3ème ordre surtout), les paracycles ...

p. 281: Sème paragraphe, Sème ligne: ... plus ou moins synchrones à l'échelle du bassin ou de la plate-forme continentale. Les surfaces d'érosion constituant les limites de séquence sont relativement "diachrones" en ce sens qu'elles érodent des dépôts antérieurs pouvant être d'âge différent à l'échelle d'un bassin sédimentaire. Par ailleurs, ces surfaces d'érosion peuvent se superposer les unes sur les autres - ou être érodées par une surface plus récente - dans les zones très internes d'une plate-forme ou au niveau des points-hauts.

p. 292: 2ème paragraphe, 6ème ligne: ... les mouvements distensifs ou compressifs (transtension en zone décrochante; Chap. 3) et/ou .. .

avant-dernier paragraphe, dernière ligne: ... "à-coup" d'extension (BLONDEL et al., 1988) ou de compression (Chap. 3) réactivant d'anciennes structures.

p. 293: 4ème paragraphe, 2ème ligne: ... à l'enregistrement sédimentaire, ...

p. 318: 2ème paragraphe, 5ème ligne: D'autres auteurs font "descendre" ...

p. 359: 3ème paragraphe, 8ème ligne: ... , mais il reste ...

dernier paragraphe, 3ème ligne: ... l'échelle globale, l'enregistrement sédimentaire ...

p. 370: BLONDEL, T., GORIN G. & JAN DU CHENE, R. (199lb): Sequence stratigraphy in coastal environment: sedimentology and palynofacies of Miocene in Central Tunisia. - Spec. Publ. int. Ass. Sediment. (à paraître).

---> Pour les Planches 4 et 5 en Annexes

Les échelles correspondent à environ 1 cm pour 100

r

f .

"Ne pas craindre d'être lent, craindre seulement de s'arrêter."

Maxime chinoise.

Au terme de ce travail, je tiens à adresser mes remerciements aux nombreux géologues et paléontologues, enseignants ou chercheurs, qui m'ont fait profiter de leur expérience, de Jeure connaissances ou de leur soutien tout au long de mes recherches, tant sur le terrain qu'en laboratoire.

Monsieur le professeur Jean CHAROLLAIS, directeur du Département de Géologie et de Paléontologie de l'Université de Genève, en me confiant une charge d'assistant au sein de son département, m'a permis de mener à bien la réalisation de ce mémoire dont il est aussi le directeur. J'ai particulièrement apprécié son soutien constant, son humanité et sa générosité tout au long de mes études; qu'il en soit ici vivement remercié.

Monsieur le professeur Pierre TRICART, actuellement directeur du Département de Géologie de l'Université du Maine (Le Mans, France), m'a accueilli lora de mon séjour en Tunisie au sein de l'équipe de chercheurs et d'enseignants du Département de Génie géologique de l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax. Il m'a ainsi permis d'effectuer un travail préliminaire important tout en assurant la co-direction de cette étude. Il m'a apporté une, aide précieuse sur le terrain; ses connaissances sur la géologie et la géodynamique tunisienne ont beaucoup aidé à la rédaction de ce mémoire. Je lui suis particulièrement reconnaissant pour les nombreuses discussions qu'il m'a accordées.

Monsieur le professeur Hamed BEN DHIA, assurant lors de mon séjour en Tunisie la direction du Département de Génie géologique de l'E.N.I. de Sfax, m'a toujours soutenu durant mes recherches. Son équipe d'enseignants, de chercheurs et de collaborateurs-techniques, ainsi que la mise à ma disposition de véhicules lors de mes nombreuses missions de terrain, ont contribué pour une large part au bon déroulement de mes recherches;

que tous en soient ici remerciés. Je tiens aussi à remercier pour son soutien Monsieur le professeur Khaled MEDHIOUB.

Sans l'aide de Monsieur Pierre BESEME, ingénieur-chercheur et enseignant à l'E.N.I. de Sfax, ce mémoire n'aurait pu voir le jour; c'est sur son initiative, approuvée par Messieurs les professeurs Pierre TRICART et Jean CHAROLLAIS, que j'ai entrepris l'étude des séries d'âge miocène inférieur à moyen en Tunisie centrale.

Ses connaissances sur la lithostratigraphie et la biostratigraphie des terrains miocènes tunisiens, ainsi que son amitié et l'accueil toujours chaleureux qu'il m'a réservé au sein de sa famille, m'ont apporté beaucoup lors de mes recherches; je tiens ici à le remercier très sincèrement. Il a contribué pour une large part à la détermination de la microfaune récoltée en lavages dans les séries étudiées, et ses remarques nombreuses et constructives ont permis d'améliorer grandement la rédaction de ce mémoire.

Parmi l'équipe d'enseignants et de chercheurs de l'E.N.I. de Sfax, Madame Nadine ELLOUZ et Messieurs Chokri YAICH, Jarne! OUALI, Gilles CREUZOT et Claude GOURMELEN m'ont apporté leurs connaissances multiples et variées sur la géologie et la géodynamique de la Tunisie. Je les remercie vivement pour l'aide et le soutien constant qu'ils m'ont prodigués.

Je n'oublierai pas mon collègue et ami Christian SOYER, avec qui j'ai effectué une grande partie de mes missions de terrain en Tunisie centrale. Je lui suis très reconnaissant pour l'aide précieuse qu'il m'a apportée lors de l'étude des terrains miocènes affleurant sur les flancs de "son" Jebel Boudinar.

Je suis grandement redevable à Monsieur Pietr BATIK, à l'époque géologue au Service des Mines de Tunisie et actuellement basé au Service géologique de Tchékoslovaquie, qui a effectué la cartographie au 1:50 OOOème d'une région importante de la Tunisie centrale, à l'Ouest de Kairouan. Ses connaissances sur les terrains oligo-miocènes tunisiens m'ont permi de compléter et d'améliorer ce travail; je le remercie aussi sincèrement pour les fructueuses discussions que nous avons eues ensemble ainsi que pour sa très grande générosité.

adresse ici mes plus vifs remerciements.

Je remercie également vivement Monsieur Pierre-Félix BUROLLET (retraité TOTAL- C.F.P.) pour les quelques discussions très intéressantes que nous avons eues au sujet du Miocène tunisien au cours de trop courtes entrevues. Je lui suis très reconnaissant d'avoir participé à mon jury de thèse et d'avoir apporté ses nombreuses remarques constructives.

Monsieur le professeur Ali M'RABET (Université de Tunis) m'a toujours soutenu lors de mes recherches en Tunisie; qu'il en soit ici remercié. Je lui suis également reconnaissant d'avoir bien voulu participer à mon jury de thèse.

Monsieur le professeur Gérard DEMARCQ, directeur du Département des Sciences de la Terre de l'Université Claude Bernard Lyon I, m'a conseillé au cours de nombreuses discussions sur la biostratigraphie des séries miocènes péri-méditerranéennes. Il a également déterminé l'ensemble de la macrofaune de Pectinidae. Je lui adresse ici ma profonde reconnaissance pour l'accueil chaleureux qu'il m'a toujours réservé, que se soit dans son département ou au sein de sa famille, ainsi que pour sa participation à mon jury de thèse.

Madame Simone POUYET, directrice de recherches au sein de ce même département à Lyon, et Monsieur le professeur Louis DAVID, directeur du Musée Guimet d'Histoire naturelle de Lyon, ont bien voulu entreprendre la détermination et l'étude des bryol!loaires récoltés au cours de mes missions de terrain; je leur adresse ma profonde reconnaissance pour leur chaleureux accueil et les conseils qu'ils m'ont prodigués. Monsieur Michel PHILIPPE, chercheur au Département de Paléontologie des Invertébrés de ce même musée à Lyon, a déterminé les nombreux échinides ainsi que d'autres macrofossiles (dents de squales, Balanidae, etc.) récoltés lors de mes recherches sur le terrain; qu'il en soit ici remercié.

Monsieur Roger JAN DU CHENE, géologue-consultant et palynologue (Gradignan, près Bordeaux), m'a fait profiter de ses connaissances multiples et variées sur la biostratigraphie, la micropaléontologie et la stratigraphie séquentielle des séries tertiaires. Grâce à de nombreux entretiens toujours plein d'enthousiasme et à son soutien sans faille (même cisaillante!), la rédaction de ce mémoire a été grandement améliorée. Il a par ailleurs assuré la détermination des algues dinoflagellées présentes dans les séries miocènes étudiées. Je lui adresse ici mes très sincères remerciements.

Mademoiselle Danielle DECROUEZ, conservateur en chef au Muséum d'Histoire naturelle de Genève, m'a toujours accordé son soutien lon de mes recherches, tant en biostratigraphie que sur la diagenèse (cathodoluminescence: études en cours); je lui dois la détermination d'une grande partie des foraminifères benthiques reconnus en lames minces. Qu'elle reçoive ici mes remerciements les plus sincères pour son enthousiasme communicatif et pour sa grande générosité.

Je remercie très chaleureusement Mademoiselle Carla MÜLLER, géologue-consultant et micropaléontologue (Rueil-Malmaison), pour avoir consacré un temps précieux à la détermination de la nannoflore, souvent rare ou absente dans les séries miocènes étudiées. J'ai particulièrement apprécié sa disponibilité et ses nombreux conseils tant sur la biostratigraphie que sur la paléoécologie des nannofossiles calcaires.

Monsieur Henri-Jules OERTLI, chargé de cours à l'Université de Genève, a effectué les déterminations des ostracodes récoltés en lavages dans les séries étudiées; qu'il reçoive ici mes très sincères remerciements et ma profonde gratitude pour la grande disponibilité dont il a toujours fait preuve et pour les quelques discussions constructives qu'il m'a toujours accordées avec enthousiasme.

Au Département de Géologie et de Paléontologie de l'Université de Genève, Monsieur le professeur Georges GORIN a pour une large part, grâce à ses connaissances en palynologie et en stratigraphie séquentielle, son soutien permanent et son grand enthousiasme, contribué au bon déroulement de ce mémoire; je le remercie ici

pérégrinations tant sur le terrain qu'en laboratoire; je leur adresse ici ma plus profonde gratitude et je remercie plus particulièrement Monsieur André STRASSER pour avoir bien voulu participer à mon jury de thèae. Je tiens à remercier chaleureusement Madame le profeaaeur Louisette ZANINETTI (Université de Genève), pour lee quelquea détermination• effectuées sur la microfaune benthique ainsi que pour son humanité et sa grande généroaité.

Monsieur Roland WERNLI, maitre d'enseignement et de recherches au Département de Géologie et de Paléontologie de l'Université de Genève, m'a fait profiter de ses connaissances sur la biostratigraphie du Miocène nord-africain. Il m'a déterminé une bonne partie du matl!riel microfaunietique récolté en lavages et je le remercie pour les nombreux entretiens qu'il a bien voulu m'accorder. J'adresse aueai mee remerciements à Monsieur le professeur Walter WILDI, président de la Section dea Sciences de la Terre de l'Université de Genève, pour les quelques discussions que j'ai eues avec lui sur la gl!odynamique méditerranéenne.

Madame Sylvie SECRETAN, directrice de recherchee au Muséum national d'Histoire naturelle de Paris, a bien voulu déterminer les reates de crustacés récoltés dana les aéries miocènes étudiées; je la remercie chaleureusement pour son aide. J'adresse aussi mes remerciement• à Monaieur Philippe BREBION, chercheur à ce même musée, pour la détermination dea gastéropodes récoltés.

Monsieur Pascal TASSY (Université Paris VI) a déterminé les quelques restes de proboscidiens récoltés au Jebel Boudinar (Tunisie centrale) dans les séries du Miocène inférieur; je le remercie vivement pour son aide.

Monsieur Abel PRIEUR, chercheur au Département des Sciences de la Terre de l'Université Claude Bernard Lyon I, a apporté une contribution importante à ce mémoire en effectuant la détermination des Balanidae, des bivalves, des Serpulidae, des organismes lithophages, ainsi que des dents de crocodiles et de poissons (squales et autres). Pour ces dernières, j'ai aussi bénéficié des connaissances de Monsieur Michel PHILIPPE (Musée Guimet, Lyon), de Monsieur Laurent LONDEIX (Université de Bordeaux), et de Monsieur Jean-Pierre BERGER (Université de Fribourg). La détermination des terrien et des organismes lithophages a été en partie effectuée par Monsieur Christian GAILLARD (Université de Lyon I). La détermination des rares coraux récoltés est due à Monsieur le professeur J. GEISTER (Université de Berne). La détermination de certains ostréidés a été effectuée par Monsieur le professeur M. LAURAIN (Université de Reims). J'adresse ici à tous ces chercheurs passionnée par l'étude dea organismes fossiles, ainai que par la paléoécologie, mes plus aincères remerciements.

Le travail entrepris sur la diagenèae (cathodoluminescence: études en cours) a bénéficié de l'aide et des connaissances précieuses de Messieurs Pascal AMIEUX (Lyon) et Vincent BARBIN (Université de Berne); qu'ils en soient ici remerciés. Les photos au M.E.B. ont été effectuées en partie par Monsieur Jean WÜEST du Conservatoire et Jardin botanique de Genève; je lui adresse mes remerciements pour son aide précieuse.

Lors de certaines missions sur le terrain en Tunisie centrale, j'ai été chaleureusement accueilli à Hajeb el Aloun par l'équipe de géologues-cartographe• dirigée par Monsieur Mustapha BEN HADJ ALI et Monsieur Tijani LAJMI du Département de gl!ologie du Service des Mines de Tuniaie; qu'ils en soient ici remerciés.

J'exprime ici une pensée particulière à Monsieur Farhat REKHISS, maitre-assistant à l'E.N.I. de Sfax (Tunisie), ainsi qu'à sa famille, pour leur gentillesse, leur amitié et l'accueil toujours très chaleureux qu'ils m'ont accordés lors de mes divers séjours en Tunisie.

A Genève, sans l'enthousiasme et l'aide de mes collègues assistants, anciens ou actuels, ce mémoire n'aurait probablement pu aboutir; j'adresse plus particulièrement ma profonde gratitude à Madame Susanne FEIST-BURCKHARDT et Messieurs Eric MONTEIL et Christian STROHMENGER pour leur soutien constant et leur sincère amitié. Je tiens aussi à remercier Rossana, Roland, André, Bernard, Alex, Rémi, Quentin, Benoit, Paacal, Daniel, Philippe, Dominique, Nicolas, Jean-François et Eric pour leur aide ou leur soutien.

FELLMANN, Nancy RIHS et Jacqueline BERTHOUD et Messieurs Jacques METZGER, François GISCHIG, Michel FLOQUET, Pierre DESJACQUES, Edi GSELL, Victor CORNUT, Marcel MÜLLER et Pierre ZBINDEN, pour leur aide et leur soutien apportés lora de mes recherches et diverses pérégrinations.

Durant mon séjour à Sfax, je n'oublierai jamais les "bons moments" passés en la compagnie de mes collègues coopérante et de leur famiiie; j'adresse ici une pensée amicale à Eric, Jean-Didier, Rémi & Ana, François, Christian, Paecal & Pascale, Nadine & Jean-François, Christine & Jean-Pierre, Benoit et Jean-Jacques.

Que ce soit l Genève, Lyon, Paris, Tunis ou San Francisco, de nombreux ami(e)s ont participé et ont supporté de près ou de loin la "dure période" de mise en forme et de rédaction de ce mémoire de thèse. Pour leur soutien constant et leur compréhension je remercie très chaleureusement Tom, Edith, Chris & Marie, Pascal, Brigitte, Sylvie, Nicole & Paul et toute la famille HOWARD, Miguel & Annie, Marie-Line & Cyril, Abdelfattah dit

"Fati", Claude, Doriane, Josiane & Nicolas, Gilles; que ceux que j'oublie me pardonnent.

Sans le soutien moral et financier de mes parents, de ma soeur Sabine, de mes grands-parents, de ma grand-tante et sans l'affection de ma famille à 4 pattes, ce mémoire, aboutissement de longues années d'études et de labeur, n'aurait pu voir le jour; je leur adresse ici ma plus profonde gratitude et ma très sincère reconnaissance.

J'adresse enfin une pensée toute particulière envers Christine pour son soutien constant, sa grande patience, sa compréhension, et d'autres choses encore ...

"Définition d'un pamplemousse: c'est un citron qui a eu de la chance et qui en a profité."

Oscar WILDE.

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REMERCIEMENTS TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS

CHAPITRE 1: INTRODUCTION et HISTORIQUE pp. 2-38

1.1. Généralités sur la Tunisie.

1.2. Cadre géologique et structural général.

1.3. Cadre géologique et structural de la Tunisie centrale.

1.4 Historique et synthèse des travaux antérieurs.

1.4.1. Les études sur la géologie des séries oligo-miocènes tunisiennes: les travaux d'avant 1940.

1.4.2. Les études sur la géologie des séries oligo-miocènes de Tunisie centrale et nord- orientale: progrès réalisés de 1950 à nos jours en lithostratigraphie, biostratigraphie, paléogéographie et tectonique.

1.4.3. Les études sur la géologie des séries oligo-miocènes de Tunisie septentrionale et de l'extrême-Nord tunisien: progrès réalisés de 1950 à nos jours en lithostratigraphie, biostratigraphie, paléogéographie, tectonique et géodynamique.

1.4.4. Les études récentes sur la géologie de la Tunisie méridionale: géodynamique et tectonique de cette région intermédiaire entre la "plate-forme saharienne" et le domaine atlasique.

1.4.5. Apports des données de subsurface à la connaissance des séries oligo-miocènes de Tunisie orientale et de la Mer pélagienne: synthèse des principaux résultats lithostratigraphiques, biostratigraphiques, paléogéographiques et structuraux.

1.4.6. Historique et synthèse des principaux mémoires sur la géologie de l'Axe Nord-Sud et de ses plis annexes.

1.4.7. Résumé sur une étude préliminaire des séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen en Tunisie centrale.

1.4.8. Synthèse des études sur la géodynamique et la paléogéographie de la Tunisie et du

"bloc pélagien".

CHAPITRE 2: LITHOSTRATIGRAPHIE et BIOSTRATIGRAPHIE pp. 39-65

2.1. Définition des unités lithostratigraphiques.

2.1.1. Les formations oligo-miocènes de Tunisie centre-septentrionale.

2.1.1.1. La Formation Fortuna.

2.1.1.2. La Formation Messiouta.

2.1.1.3. La Formation Oued el Hajel.

2.1.1.4. La Formation AYn Grab.

2.1.1.5. La Formation Mahmoud.

2.1.1.6. La Formation Beglia.

2.1.2. Les groupes définis dans les séries miocènes de Tunisie centre-septentrionale.

2.1.2.1. Le Groupe Hajeb el Aïoun.

2.1.2.2. Le Groupe Oum Douil.

2.2. Biostratigraphie des séries du Miocène inférieur à moyen étudiées en Tunisie centrale.

Aioun.

2.2.1. BioEonation par les foraminifères planctoniques des séries du Groupe Hajeb el A\"oun.

2.2.1.1. Intervalle sans plancton.

2.2.1.2. Passage Zone à Globigerinoides trilobus (Sous-l!lone à Globigerinoides bisphaericus) - Zone à Praeorbulina glomerosa.

2.2.1.3. Zone à Praeorbulina glomerosa s.l.

2.2.1.•. Zone à Orbulina auturalia-Gioborotalia peripheroronda - Sous-Eone à Orbulina suturalis.

2.2.1.6. Zone à Orbulina auturalis-Gioborotalia peripheroronda - Soua-Eone à Orbulina universa.

2.2.2. BioEonation par la nannoflore des séries du Groupe Hajeb el Aioun.

2.2.2.1. Zone à Helico1phaera ampliaperta.

2.2.2.2. Zone à Sphenolithus heteromorphua.

2.2.3. Autres marqueurs bioatratigraphiques présenta dana les séries du Groupe Hajeb el

2.2.3.1. Les foraminifères benthiques.

2.2.3.2. Les ostracodes.

2.2.3.3. Les Pectinidae.

2.2 .•. Microfaune et nannoflore remaniées dans la Formation A\"n Grab s.l. et dans la Formation Mahmoud s.a.

CHAPITRE 3: ANALYSE STRUCTURALE et CARTOGRAPHIE pp. 66-153

3.1. La Tunisie dans son cadre maghrébin et méditerranéen à l'Oiigo-Miocène.

3.2. Principale• unitéa tectoniques de la Tunisie.

3.2.1. Zone des nappes.

3.2.2. Zone des Nefu-Hedil-Béjaoua et des sillons tellien et tunisien.

3.2.3. Zone dea diapirs.

3.2 .•. L'Atlas tunisien central et méridional.

3.2 .•. A. L'Atlas à grabens (Atlas central).

3.2 .•. 8. L'Atlas sans grabens (Atlas méridional).

3.2.6. L'Axe Nord-Sud et ses abords.

3.2.6. La plate-forme du Sahel.

3.2. 7. La "plate-forme saharienne". 3.3. Cadre structural de la Tunisie centrale.

3 .•. Cartographie et corrélation• de coupes.

3 .•. 1. Cap Bon.

3 .•. 2. Région de Hammamet.

3.4.3. Région de Takrouna - Enfidaville.

3.4.4. Région de Saouaf - Jebel Fkirine. 3.4.5. Tunisie centrale.

3.4.5.1. Le Jebel Batène.

3.4.5.2. Le Jebel Chérichira.

3.4.5.3. Le Jebel Labeied.

3.4.6.4. Le Jebel Mrhila.

3.4.5.5. Le Jebel Zaouia.

3.4.5.6. Le secteur Jebel Grijima-Jebel Hallouf.

3.4.5.7. Le Jebel Touila.

3.4.5.8. Le secteur Jebel Et Touati-Jebel Bou Gobrine.

3.4.6.9. Le Jebel Nara.

3.4.5.10. Le secteur Jebel el Abiod-Jebel Gatrana.

3.4.5.11. Le Jebel Es Souda.

3.4.5.12. Le secteur Jebel Siouf-Jebel Chl!rahii-Jebel Es Siouf.

3.4.5.13. Le Jebel Kebar.

3.4.5.14. Le Jebel Khechem el Artaouma.

3.4.5.15. Le Jebel Goubrar.

3.4.5.16. Le Jebel Boudinar.

3.4.5.17. Le secteur Jebel Mezr:ouna-Jebel Rouijel.

3.5. Contexte structural dea dépôts du Groupe Hajeb el Aïoun (Miocène inférieur à moyen).

3.5.1. Lee "évènements sédimentologiques conglomératiques" dea dépôts d'âge miocène inférieur à moyen en Tunisie centrale.

3.5.2. Origine et âge de l'"évènement conglomératique" de la base de la Formation Aïn Grab.

3.6. Réauml! de l'histoire tectonique anté-à ayn-miocène en Tunisie centrale.

3.6.1. Oligocène à Aquitanien.

3.6.2. Burdigalien.

3.6.3. Langhien. 3.6.4. Serravallien.

3.6.5. Tortonien.

CHAPITRE 4: ANALYSE SEDIMENTOLOGIQUE et DESCRIPTIONS DES COUPES pp. 154-208 4.1. Introduction.

4.2. Description dea coupea de référence étudiées.

4.2.1. Tuniaie nord-orientale.

4.2.1.1. Cap Bon.

4.2.1.2. La région de Hammamet - Jebel Jedidi.

4.2.1.3. La région de Takrouna - Enfidaville.

4.2.1.4. Le Jebel Maza.

4.2.1.5. La région du Jebel Fkirine.

4.2.2. Tunisie centrale.

4.2.2.1. Le Jebel Batène.

4.2.2.2. Le Jebel Chérichira.

4.2.2.3. Le Jebel Labeïed.

4.2.2.4. Le Jebel Mrhila.

Aïoun.

4.2.2.6. Le Jebel Grijima.

4.2.2.6. Le Jebel Touila .

. Secteur NW - Jebel Hallouf-Ain Zaouaia .

. Secteur nord-occidental du Kef Touila, versant occidental du Jebel Touila.

.Secteur occidental du Kef el Malr.:, versant sud-occidental du Jebel Touila.

.Secteur méridional du Jebel Touila . . Secteur sud-oriental du Jebel Touila.

4.2.2.7. Le Jebel Et Touati.

4.2.2.8. Le Jebel Bou Gobrine.

4.2.2.9. Le Jebel Zaouia.

4.2.2.10. Le secteur Jebel Nara-Jebel Chaabet El Attaris-Jebel Gadoum.

4.2.2.11. Le secteur Jebel El Abiod-Jebel Gatrana (flancs occidentaux des Jebels Sidi Khalif-Faïd).

4.2.2.12. Le Jebel Es Souda.

4.2.2.13. Le secteur Jebel Siouf-Jebel Chérahil-Jebel Es Siouf.

4.2.2.14. Le Jebel Kebar.

4.2.2.16. Les Jebels Khechem el Artsouma-Goubrar.

4.2.2.16. Le Jebel Boudinar, versant nord-ouest. 4.2.2.17. Le Jebel Boudinar, versant sud-est.

4.2.2.18. Le Jebel Lhassem, terminaison nord-orientale.

4.2.2.19. Le secteur Jebel Rouijel-Menouna.

4.3. Synthèse des observations sédimentologiques effectuées sur les dépôts du Groupe Hajeb el 4.3.1. La Formation Oued el Hajel.

4.3.1.1. Le membre inférieur de la Formation Oued el Hajel.

4.3.1.2. Le membre moyen de la Formation Oued el Hajel.

4.3.1.3. Le membre supérieur de la Formation Oued el Hajel.

4.3.2. La Formation Ain Grab sensu lato.

4.3.2.1. Le membre A de la Formation Ain Grab s.l.

4.3.2.2. Le membre B de la Formation Ain Grab s.l.

4.3.2.3. Le membre C de la Formation Ain Grab s.l.

4.3.3. La Formation Mahmoud sensu stricto.

4.3.4. Origine des horir.:ons indurés précocement et fracturés suivant un réseau orthogonal- parallèle avant les dépôts transgressifs de la Formation Ain Grab s.l.

CHAPITRE 6: ANALYSE PALEONTOLOGIQUE et PALEOECOLOGIQUE pp. 209-258

6.1. Généralités.

6.1.1. Généralités sur la macrofaune.

5.1.2. Généralités sur la microfaune.

6.2. Végétaux fossiles.

6.2.1. Nannofoasilea calcairea.

6.2.2. Kystes de dinoflagellés et autres types d'alguea unicellulaires.

6.2.3. Autres palynomorphea.

6.2.4. Algues calcaires.

6.2.6. Restea de végétaux supérieun.

6.3. Animaux fossilea.

6.3.1. Foraminifères.

6.3.1.1. Foraminifèrea benthiquea.

A. Lee "grande" foraminifèrea benthiques.

B. Les "petits" foraminifères benthiques.

5.3.1.2. Foraminifères planctoniques.

6.3.2. Coraux.

6.3.3. Echinodermata (Echinidae).

A. Remarques préliminaires sur la faune d'échinides.

B. Répartition latérale et verticale dea échinides.

C. Signification paléogéographique et biostratigraphique des échinides.

D. Comparaison avec d'autres faunes d'échinides miocènes.

E. Condusions à l'étude des échinides du Burdigalien terminai-Langhien de Tunisie.

5.3.4. Bryozoa.

6.3.4.1. Répartition stratigraphique dea bryozoaires dans les séries marines du Miocène inférieur à moyen de Tunisie.

6.3.4.2. Données paléoécologiques obtenues à partir de l'étude des bryozoaires.

A. Bathymétrie.

B. Température des eaux.

C. Hydrodynamisme.

D. Turbidité et taux de sédimentation.

E. Taphonomie.

6.3.4.3. Conclusion à l'étude des bryozoaires.

6.3.5. Mollusques.

6.3.6.1. Bivalvia.

6.3.6.1.1. Pectinidae.

A. Répartition géographique et stratigraphique des différentes espèces reconnues.

B. Signification paléobiogéographique et biostratigraphique de la faune de Pectinidae.

6.3.6.1.2. Oatreidae.

A. Répartition lithostratigraphique des Ostreidae.

B. Signification paléoécologique dea Ostreidae.

6.3.6.1.3. Autres bivalves.

6.3.6.2. Gastropoda.

6.3.6. Organismes lithophages.

6.3.7. Annélidéa et ven.

6.3.8. Arthropoda (Crustacea). 6.3.8.1. Ostracoda.

6.3.8.2. Balanidae.

6.3.8.3. Portunidae et Ocypodidae (Brachyoures). 6.3.8.4. Callianassidae.

6.3.9. Poissons.

6.3.10. Reptiles.

6.3.11. Mammifères.

5.4. Synthèse climatologique et écologique.

CHAPITRE 6: ANALYSE SEQUENTIELLE, EUSTATISME et CLIMATOLOGIE pp. 259-325 6.1. Apport de la stratigraphie séquentielle à l'analyse des bassins sédimentaires.

6.1.1. Qu'est-ce qu'une discordance?

6.1.2. Subdivisions utilisées en stratigraphie séquentielle.

6.2. Définition, origines et terminologie des paraséquences.

6.2.1. Les paraséquences périodiques.

6.2.1.1. Déposées durant les périodes transgressives.

6.2.1.2. Déposées durant les périodes de haut niveau marin.

6.2.1.3. Déposées durant les périodes de bas niveau marin.

6.2.2. Les paraséquences épisodique&.

6.3. La stratigraphie séquentielle intégrée aux contextes eustatique et environnemental d'une plate- forme continentale et de ses marges.

6.3.1. Cortège de bas niveau (CBN ou BN; lowstand system tract: LST).

TST).

6.3.2. Cortège transgressif ou Intervalle transgressif (CT ou IT; transgressive system tract:

6.3.3. Cortège de haut niveau ou prisme de haut niveau (CHN, HN ou PHN; highstand system tract: HST).

6.3.3.A. Haut niveau inférieur (HNI; early highstand).

6.3.3.B. Haut niveau supérieur (HNS; late highstand prograding complex).

6.3.3.C. Haut niveau subaérien (HNA; late highstand subaerial complex).

6.3.4. Cortège de bordure de plate-forme ou prisme de bordure de plate-forme (CBPF ou

PBP; shelf margin system tract: SMST).

6.4. Synthèse et observations sur les buts et méthodes de la stratigraphie séquentielle.

6.6. Observations et synthèse sur les formations d'âge oligo-miocène antérieures aux dépôts du Groupe Hajeb el Aioun: sédimentologie, contexte structural et climatique, analyse séquentielle et chronostratigraphie relative.

6.5.1. Les Formations Fortuna et Messiouta sous- jacentes.

6.5.1.1. Le membre supérieur siliciclastique de la Formation Fortuna.

6.5.l.l.A. Contexte sédimentaire et séquentiel.

6.6.1.1.B. Analyse séquentielle et chronostratigraphie relative des dépôts du membre supérieur de la Formation Fortuna intégrées au contexte climatique et eustatique global et à la tectonique régionale.

6.6.1.2. La Formation Messiouta.

6.6.1.2.A. Contexte sédimentaire, tectonique et séquentiel.

6.6.1.2.B. Analyae séquentielle et chronostratigraphie relative des dépôts de la Fonnation Messiouta intégrée au contexte climatique et eustatique global.

6.6. Analyse séquentielle et chronostratigraphie relative des dépôts à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen en Tunisie centrale (Groupe Hajeb el Aloun) intégrées au contexte structural, climatique et eustatique régional et global.

6.6.1. La Formation Oued el Hajel.

6.6.1.1. Le membre inférieur de la Formation Oued el Hajel.

6.6.1.2. Le membre moyen de la Formation Oued el Hajel.

6.6.1.3. Le membre supérieur de la Formation Oued el Hajel.

6.6.1.3.A. L'équivalent du membre supérieur de la Formation Oued el Hajel en Tunisie nord-orientale: le membre inférieur gréso-carbonaté p.p. de la Formation Ain Grab s.l.

6.6.2. La Formation Aïn Grab sensu lato.

6.6.2.1. Le membre A de la Formation AYn Grab sensu lato.

6.6.2.1.A. L'équivalent du membre A en Tunisie nord-orientale: le sommet du membre inférieur et le membre moyen de la Formation Aïn Grab s.l.

6.6.2.2. Le membre B de la Formation Ain Grab sensu lato.

6.6.2.2.A. L'néquivalentn du membre B en Tunisie nord-orientale: la Formation Ain Grab sensu stricto.

6.6.2.3. Le membre C de la Formation Ain Grab sensu lato.

6.6.2.3.A. La base du membre C de la Formation Ain Grab sensu lato.

6.6.2.3.B. Le toit du membre C de la Formation Aïn Grab sensu lato.

6.6.2.3.C. Age et durée des dépôts du membre C de la Formation AYn Grab sensu lato.

6.6.2.3.0. Problème du passage Langhien-Serravallien en Tunisie centrale à la lumière de l'analyse séquentielle du membre C de la Formation Aïn Grab sensu lato.

6.6.2.4. Directions des courants marins lors de la mise en place des dépôts de la Formation AYn Grab sensu lato.

6.6.3. La Formation Mahmoud sensu stricto.

6.6.3.1. La base de la Formation Beglia sus- jacente: contexte tectono- sédimentaire, séquentiel et climatique.

6.6.3.2. Chronostratigraphie relative des dépôts de la Formation Mahmoud sensu stricto.

CHAPITRE 7: RECAPITULATION et PROBLEMES POSES pp. 326-360

7.1. Synthèse et conclusions sur les formations à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de Tunisie centrale. Résumé sur la sédimentologie, la stratigraphie, l'analyse structurale et l'analyse séquentielle des séries oligo-miocènes tunisiennes.

7.1.1. Analyse séquentielle des séries oligo-miocènes tunisiennes intégrée au contexte structural, climatique et eustatique régionale et global.

7.1.1.1. Le membre supérieur de la Formation Fortuna.

7.1.1.2. La Formation Messiouta.

7.1.1.3. La Formation Oued el Hajel.

7.1.1.3.A. Le membre inférieur de la Formation Oued el Hajel.

7.1.1.3.B. Le membre moyen de la Formation Oued el Hajel.

7.1.1.3.C. Le membre supérieur de la Formation Oued el Hajel.

7.1.1.4. La Formation AYn Grab sensu lato.

7.1.1.4.A. Le membre A de la Formation Ain Grab s.l.

7.1.1.4.B. Le membre B de la Formation Ain Grab s.l.

7.1.1.4.C. Le membre C de la Formation Ain Grab s.l.

7.1.1.6. La Formation Mahmoud sensu stricto.

7.1.1.6. La base de la Formation Beglia.

7.1.2. Origine du matériel siliciclastique des séries oligo-miocènes de Tunisie: climatologie et eustatisme.

7.1.3. Intégration de l'enregistrement sédimentaire des dépôts oligo-miocènes tunisiens à la chart globale de HAQ et al. (1987, 1988): chronologie relative de ces dépôts par l'analyse séquentielle.

7.1.4. Résumé sur la signature stratigraphique globale du Paléogène supérieur et du Néogène inférieur tunisien.

7.2. Problèmes posés et orientation pour les recherches futures.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

ANNEXES

LISTE DES FIGURES

SITUATION DES GISEMENTS A MACROFAUNE (Echinodermes, Bryozoaires et Pectinidae)

PLANCHES PHOTOGRAHIQUES

COUPES LITHOLOGIQUES PAR SECTEURS ETUDIES

pp. 361-409

"Il ne va pas loin celui qui sait où il va."

Napoléon BONAPARTE.

"Quand on quitte l'école, peu importe qu'on ne sache rien, si seulement on a envie d'apprendre."

P. LEAUTAUD.

Ce travail est le résultat d'une collaboration étroite entre le Département de Génie géologique de l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax (Tunisie), le Département des Sciences de la Terre de l'Université Claude-Bernard - Lyon 1 (France) et le Département de Géologie et de Paléontologie de l'Université de Genève (Suisse).

De 1984 à 1986, j'ai été assistant au Département de Génie géologique de l'E.N.I.S. en Tunisie où j'ai bénéficié d'une aide matérielle et logistique importante pour mes études de terrain grâce à la compréhension et au soutien de Monsieur Hamed BEN DHIA, alors directeur de ce même département; mes recherches en Tunisie ont été effectuées sous la direction de Monsieur Pierre TRICART.

Depuis 1986, mon travail d'assistant au Département de Géologie et de Paléontologie de l'Université de Genève m'a permis de continuer mes recherches, en bénéficiant d'une aide matérielle précieuse, sous la direction de Monsieur Jean CHAROLLAIS, directeur de ce même département.

Ce mémoire a pour objectif de préciser le contexte stratigraphique, sédimentaire et structural des séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen de la Tunisie centrale. Lors de mes nombreuses missions de terrain j'ai effectué le levé d'une centaine de coupes lithologiques dans les terrains néogènes affleurants sur les flancs des structures antiformes de la région centre et nord-orientale de la Tunisie. Elles sont accompagnées d'une cartographie détaillée pour chaque secteur étudié;

l'emplacement de chaque coupe est reporté sur les cartes géologiques. Cette cartographie est reprise en partie de la littérature; elle a été complétée ou précisée en utilisant la lithostratigraphie adoptée dans ce mémoire ainsi que par des observations de terrain originales.

L'analyse détaillée des senes du Néogène inférieur affleurant en plusieurs secteurs de la Tunisie, et plus particulièrement aux abords de l'"Axe Nord-Sud", a permis d'établir un cadre lithostratigraphique et biostratigraphique assez précis. Les corrélations de coupes et l'analyse structurale et cartographique de ces séries ont permis de préciser le contexte tectonique; elles ont aussi permis de repérer sur les bordures des structures positives actuelles les anciennes zones déprimées (cuvettes et axes synclinaux subsidents ou vallées entaillées par l'érosion) où l'enregistrement sédimentaire est le mieux développé et le mieux préservé.

L'étude litho- et biostratigraphique de quelques coupes relevées en Tunisie nord- orientale, à l'Ouest du Golfe de Hammamet et dans la péninsule du Cap Bon, a été nécessaire pour préciser et réviser au besoin les définitions des séries du Néogène inférieur dans leurs lithostratotypes; nous avons comparé et corrélé ces séries avec celles de même âge affleurant en Tunisie centrale.

Les données lithostratigraphiques, biostratigraphiques, paléontologiques, paléoécologiques, paléoclimatiques, sédimentologiques et structurales décrites dans les divers chapitres de ce mémoire ont été intégrées aux contextes géodynamique, climatique et eustatique régionaux et globaux afin d'établir dans un dernier chapitre un cadre paléogéographique et chronostratigraphique aussi précis que possible.

"Puisqu'on ne peut ~Ire universel et savoir tout ce qu'on peut savoir sur tout, il faut savoir un peu de tout. Car il est bien plus beau de savoir quelque chose de tout que de savoir tout d'une chose,· cette universalité est la plus belle."

PASCAL, "Pensées".

"La nostalgie du passé est le dernier luxe de ceux qui n'ont plus d'avenir."

A. CLARIOND.

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1.1. Généralités sur la Tunisie.

La Tunisie se situe dans une zone intermédiaire, tant d'un point de vue géographique que structural, sur la bordure méridionale de la Méditerranée. Elle constitue sur la marge nord-africaine, avec la Sicile et la plate-forme pélagienne, la zone de transition séparant les bassins de la Méditerranée occidentale de ceux de la Méditerranée orientale.

Les reliefs des régions centre et nord de la Tunisie correspondent à la terminaison orientale des Maghrébides et des structures atlasiques sur le continent africain; ces reliefs forment depuis le Maroc la bordure alpine de la marge nord- africaine (Fig. 1 ).

La région situées au Sud de ces reliefs appartient déjà à l'avant-pays, plus précisément à la "plate-forme saharienne stable", peu plissée et peu fracturée.

La limite entre ces deux régions est marquée par une des prolongations orientales de )'"accident sud-atlasique" des auteurs qui s'étend sur plus de 2000 km, d'Agadir à Gabès: la branche méridionale de cette fracture majeure se poursuivrait vers la Libye en délimitant au Sud la zone effondrée de la Jeffara (Fig.2).

1.2. Cadre géologique et structural général.

L'histoire géologique et structurale de la Tunisie s'inscrit dans celle, plus vaste et plus générale, des marges alpines de la Méditerranée occidentale. L'orogenèse alpine a créé sur les bordures méditerranéennes de nombreuses chaînes et chaînons de montagnes depuis la Corse et les Apennins à l'Est jusqu'aux Cordillères bétiques à l'Ouest (Fig. 1 ).

En Afrique du Nord, le complexe orogénique alpin du Maghreb résulte du mouvement convergent des plaques lithosphériques africaine et européenne. Ce mouvement convergent, entrecoupé de courtes périodes distensives ou de stabilité relative, s'effectue depuis le Crétacé supérieur et se poursuit dans l'Actuel.

La collision entre les plaques africaine et européenne développe une tectonique généralement compressive à l'origine de la mise en place des reliefs actuels de la marge nord-africaine. Ces reliefs constituent deux ensembles structuraux principaux: les Maghrébides au Nord et l'Atlas au centre et au Sud (Fig. 1 ).

Les Maghrébides sont formées des nappes numidiennes et telliennes; la mobilisation de ces nappes traduit d'importants resserrements de la lithosphère au niveau de la marge nord-africaine, depuis la région du Rif marocain jusque dans la région du Tell algérien et tunisien.

La chaine atlasique marque une évolution en bordure septentrionale du craton ouest-africain avec des resserrements lithosphériques moins importants. L'orientation générale des structures atlasiques est environ E- W dans la majeure partie du Maghreb;

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vers l'Est, au niveau de la frontière algérienne, ces structures prennent une direction oblique NE-SW: elles constituent alors 1' Atlas tunisien proprement dit.

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Fig. 1: Chaînes alpines du pourtour de la Méditerrannée occidentale (d'après DURAND-DELGA, 1980).

Les reliefs de l'Atlas tunisien forment l'ossature principale de la Tunisie centrale et septentrionale, depuis la région des Chotts au Sud jusqu'au "sillon tunisien", à remplissages tertiaires et quaternaires, marquant la limite méridionale des Maghrébides au Nord. Certains de ces reliefs se poursuivent, de façon moins marquée et avec une amplitude plus large, dans la zone déprimée du Sahel et jusque sur la plate-forme pélagienne.

L'Atlas tunisien occupe une grande partie de la Tunisie; il correspond au prolongement, élargi au niveau de la Tunisie centrale, de l'Atlas saharien algérien.

L'Atlas tunisien est séparé de la zone déprimée du Sahel et de la Mer pélagienne par une structure longiligne aux reliefs bien marqués, constituée de chaînons d'orientation méridienne à sub-méridienne; cette structure est appelée dans la littérature

"Axe Nord-Sud" (BUROLLET, 1956). Cette structure méridienne sépare le domaine instable de l'Atlas tunisien situé à l'Ouest, du domaine plus stable du Sahel et de la plate-forme pélagienne à l'Est.

Dans les secteurs méridionaux et orientaux de la Tunisie, l'influence de la tectonique alpine s'atténue progressivement. Au niveau du Sahel, de la mer pélagienne et de la Jeffara, cette tectonique compressive interfère, plus ou moins perpendiculairement, avec la dynamique distensive liée à l'ouverture des bassins de la mer ionienne et à la mise en place des grabens du Golfe de Syrte en Libye.

1.3. Cadre géologique et structural de la Tunisie centrale.

Notre étude sur les séries miocènes à tendance transgressive marine a pour cadre la Tunisie centrale. Cette région est représentée par un pays de vastes plaines synclinales, formant les hautes-steppes semi-désertiques, délimitées par des structures anticlinales peu élevées, plus ou moins chevauchantes, et par des couloirs de failles plus ou moins décrochantes; le tout est parsemé de quelques structures en dômes d'origine diapirique.

La région centre de la Tunisie (Fig. 2) est bordée à l'Est par l'alignement méridien à subméridien des chaînons de l'Axe Nord-Sud (BUROLLET, 1956) au-delà desquels s'étendent les plaines arides du Sahel; ces plaines constituent le pays des basses- steppes. L'Axe Nord-Sud sensu stricto, long d'une centaine de km, s'étend de la région de Maknassy au Sud à la région d'El Haouareb au Nord.

Au Sud, la Tunisie centrale est limitée par la chaîne de montagnes de l'Atlas méridional, situé au Nord de la région des Chotts et constitué par un faisceau de plis orientés E- W; ces plis sont découpés par deux grands couloirs de cisaillement prolongeant au Sud de la Tunisie }'"accident sud-atlasique" (RUSSO, 1934): la faille de Gafsa et l'accident Négrine- Tozeur de direction moyenne N 120-130 à jeu dextre.

A l'Ouest, cette région est délimitée par la frontière algérienne au-delà de laquelle se prolongent les plis de l'Atlas tunisien; la direction de ces plis passe progressivement de NE-SW à E-W.

La limite nord de la région centre de la Tunisie est formée par les anticlinaux de direction NE-SW, à coeur de terrains d'âge crétacé inférieur et jurassique, caractérisant la "Dorsale tunisienne" ou Atlas septentrional. Ces anticlinaux sont séparés les uns des autres par des synclinaux à remplissages de séries d'âge tertiaire à quaternaire; ils sont découpés longitudinalement par des chevauchements dont le plus important est celui de Zaghouan, de direction NE-SW à NNE-SSW.

La Tunisie centrale correspond à la région de l'Atlas central constitué par des anticlinaux décakilométriques à kilométriques allongés suivant une direction moyenne N 40-60 dite "direction atlasique". Ces plis anticlinaux sont séparés par de vastes synclinaux. L'ensemble de ces structures est souvent découpé orthogonalement par des fossés ou grabens NW -SE à remplissages de terrains d'âge mio-pliocène à quaternaire;

par endroits, la région centre de la Tunisie est aussi affectée par de grands accidents E- W à jeu dextre.

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Fig. 2: Localisation géographique de la Tunisie centrale sur la marge nord-africaine.

Un des traits fondamentaux de la paléogéographie tunisienne est la tendance généralisée à l'émersion, à partir du Sénonien inférieur, d'une importante partie de la Tunisie centrale: cette vaste structure positive - située à l'emplacement actuel des structures anticlinales et des plaines s'étendant à l'Est de la frontière algérienne, au Sud des villes de Kasserine, Sbeïtla et de Sidi Bou Zid, à l'Ouest de Maknassy et au Nord de Gafsa et de Metlaoui - constitue le "Dôme de Kasserine" défini par FLANDRIN (1948).

Ce secteur a été étudié par la suite dans le détail par BUROLLET (1956) qui lui a donné le nom d'"IIe de Kasserine". Il n'y a pas de couches marines plus jeunes que le Turonien

dans la région centre de l'"Ile". Dans cette région, au-dessus du Sénonien, seuls quelques dépôts continentaux ont été préservés dans quelques cuvettes synclinales; il s'agit de couches détritiques, sabla-limoneuses à gréso-conglomératiques, souvent de teinte rouge, d'âge tertiaire à quaternaire. Vers le Sud, cette aire émergée était séparée de la "plate- forme saharienne" par un étroit sillon subsident orienté E- W formant le bassin de Gafsa;

ce bassin intra-continental est actuellement intégré à l'Atlas tunisien méridional. Au Nord, l'"Ile de Kasserine" passait progressivement, durant une grande partie du Tertiaire, à un large bassin subsident constitué par le sillon tunisien ouvert à l'époque sur la Mésogée; ce sillon est en grande partie actuellement intégré à l'Atlas tunisien septentrional.

Notre étude porte sur les séries du Miocène inférieur à moyen affleurant dans les secteurs septentrional et oriental de I'"IIe de Kasserine".

1.4. Historique et synthèse des travaux antérieurs.

1.4.1. Les études sur la géologie des séries oligo-miocènes tunisiennes: les travaux d'avant 1940.

La géologie en Tunisie a . . . l 00 ans.

Pour tous les travaux sur la géologie tunisienne datant d'avant 1971, il est utile de consulter l'ouvrage de bibliographie analytique compulsé par MORIN (1972).

En Tunisie centrale et nord-orientale, les séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen, intercalées entre deux ensembles sédimentaires à prédominance siliciclastique d'origine fluvio-deltaïque, ont été reconnues et cartographiées depuis près d'un siècle.

C'est en effet ^à la suite de la "mission d'exploration scientifique de la Tunisie", effectuée entre 1884 et 1889 sous la direction du Dr. GOSSON, que les géologues- pionniers tels que AUBERT, ROLLAND, ERRINGTON DE LA CROIX, PER VINQUIERE, LE MESLE et THOMAS, réalisent les premières publications sur la Tunisie.

En 1892, AUBERT publie la carte géologique provisoire de la Tunisie au 1:800 OOOème, suivie par la publication de sa notice explicative en 1893. La première carte géologique au 1:200 OOOème de la Tunisie centrale, publiée en 1903 par PER VINQUIERE, avait été relevée en grande partie à cheval par ce tenace et courageux géologue durant l'année 1887.

Avec les premières déterminations de la macrofaune, ROLLAND (1887), LE MESLE (1888, 1890) et AUBERT (1893), ont attribué un âge miocène inférieur aux séries fossilifères intercalées entre deux ensembles grésa-sableux en général azoïque.

THOMAS (1892), se basant sur la présence d'Ostrea crassissima, considère par la suite qu'il n'y a qu'"un seul et même étage miocène appartenant tout entier à une seule et même époque, probablement helvétienne". LE MESLE (1890) mentionne pour la première fois l'existence en Tunisie centrale (Jebel Trozza) de mouvements paléogènes.

ERRINGTON DE LA CROIX (1887), dans une note sur la géologie du Jebel Chérichira en Tunisie centrale, étudie dans le détail les séries tertiaires affleurant dans ce secteur. Il distingue les calcaires nummulitiques éocènes à Ostrea strictiplicata, les