L’Oligocène et le Miocène inférieur

Korbous
Oligo-Miocène inférieur du Jebel Korbous (Cap Bon)

L’Oligocène et le Miocène inférieur qui couvrent largement le pays, sont généralement inséparables l’un de l’autre et sont regroupés dans le terme Oligocène-Miocène inférieur. Ils correspondent souvent à des dépôts gréseux importants, deltaïque au début avec plusieurs phases transgressives ensuite.

En Tunisie centrale et septentrionale, cet intervalle est représenté par des faciès variés allant du flysch marin profond à des niveaux deltaïques ou continentaux. Une vaste partie du pays qui couvre toute la plate-forme saharienne, l’emplacement de l’Ile de Kasserine et certains secteurs au Sud-Ouest de l’Atlas tunisien, sont dénués de tout sédiment de cet âge.

Dans l’extrême Nord, une épaisse formation argilo-gréseuse repose en contact anormal sur les unités allochtones telliennes. De nombreux bancs, surtout vers le haut de cette série, sont très grossiers avec des graviers et des dragées de quartz. Les structures sédimentaires indiquent une sédimentation de pente en mer profonde : turbidites, slumps, coulées boueuses et filons clastiques. L’épaisseur totale de l’Oligo-Miocène inférieur atteint les 3000 mètres. Après de nombreuses discussions, l’origine nordique du matériel a été reconnue : Caire et Coiffait (1970), Parize et al., (1986), Beaudoin et al., (1987) et Mahersi (1991).

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série numidienne

La série numidienne (nom donné par Ficheur, 1980 en Kabylie), qui couvre largement presque la totalité de l’Extrême Nord tunisien, à part la demi-fenêtre de Nefza, correspond à une épaisse série argilo-gréseuse. Cette série détritique, attribuée à l’Oligocène moyen et supérieur et qui atteint le Burdigalien dans sa partie supérieur, forme l’essentiel des reliefs de la chaîne de Kroumirie et des Mogod. Dans cette série allochtone, Rouvier (1985) distingue les trois termes lithologiques, qui sont de bas en haut : la série de Zouza, les grès de Kroumirie et la série de Babouche.     

  • La série de Zouza est le terme basal de la série numidienne et elle correspond à une succession de 1.500 à 2.000 m de grès pyriteux et d’argile. Il s’agit d’une suite de 5 à 6 barres de grès, d’une épaisseur individuelle de l’ordre de 100 m et qui forment des reliefs qui sont séparées par de vastes combes argileuses ravinées et dont l’épaisseur de chacune est de l’ordre de 300 m. Cette série est attribuée à l’Oligocène.
  • Les grès de Kroumirie, terme médian de plus de 1.000 m, correspond à une succession de barres de grès, blancs pyriteux à patine rouille avec parfois des conglomérats et des dragées de quartz. Ces niveaux alternent avec des séquences rythmiques d’argiles glauconieuses grises. Vers sa partie supérieure, cette série présente des poches de kaolinite, exploitées au Jebel Touila, Sidi Bader, à l’Est de Tabarka. Ces grès sont attribués à l’Oligo-Aquitanien.
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Série numidienne

La série de Kroumirie est bien représentée au niveau des aiguilles de Tabarka, qui constituent l’une des attractions touristiques dans le paysage de la région. Il s’agit d’une succession de barres gréseuses grossières, qui sont redressés à la verticale et qui sont séparées par des combes argileuses. Ces falaises qui forment l’ossature du littoral de la région, s’étendent sur plus de 6 km, le long de la côte depuis l’ancien port de Tabarka jusqu’au delà de la frontière algérienne au poste de Melloula.

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Grès de Kroumirie au niveau des Aiguilles de Tabarka
  • La série de Babouche est le terme sommital de la série numidienne et dont l’épaisseur est de l’ordre de 500 m. Cette série correspond essentiellement à des argiles glauconieuses à concrétions dolomitiques à patine jaune et qui admettent à leur base et à leur sommet, deux niveaux épais de roches siliceuses. Ces deux niveaux siliceux affleurent bien au niveau de la gorge de Babouche, à 10 km au Nord d’Ain Draham, d’où le nom de « Babouchite » et  forment des reliefs dans le paysage de la région. Ils sont attribués à l’Aquitanien moyen – supérieur à Burdigalien moyen.

L’analyse chimique de ces roches siliceuses montre une teneur en silice de plus de 80 %.

Dans  l’avant-pays de la zone des nappes, le Miocène anté-nappes (Rouvier, 1985) ou Gpe. Béjaoua (Biely et al., 1972), correspond à des affleurements très éparpillés de conglomérats bioclastiques à galets lithophagés, qui repose en faible discordance sur un substratum très varié. Ce substratum peut correspondre aux argiles de la Fm. el Haria (Maastrichtien-Paléocène), aux marnes à lumachelles de la Fm. Souar (Eocène supérieur) ou localement aux grès à dragées de quartz de l’Oligo-Aquitanien.

Cette série transgressive, à base conglomératique, est surmontée par des marnes et des lentilles de grès glauconieux qui contiennent des foraminifères planctoniques dans certains niveaux marneux et qui témoignent de l’origine marine de ces faciès.

Attribuée par les anciens auteurs à l’Oligocène et au Burdigalien, cette série et à la suite de la découverte de Miogypsinoides complanata et dans les niveaux les plus élevés, de Globorotalia fohsi, a été attribuée au Serravallien (Glaçon et Rouvier,  1972). Pour ces mêmes auteurs, cette série pourrait atteindre à son sommet le Tortonien basal, ce que des travaux plus récents ne l’ont pas confirmé.

Au Nord-Ouest de Zaouiet Madjen, une coupe bien exposée où Rouvier (1977) a pu décrire à la base des argiles avec des sables à Pecten arcuatus, qui indique l’Oligocène, des lumachelles de l’Oligo-Aquitanien, au milieu et des grès glauconieux à Globigerinoides trilobus qui indique le Burdigalien-Langhien au sommet. Cette série est surmontée en contact anormal par les argiles de la formation El Haria du paléocènes de l’Unité Kasseb.

Un peu plus au Sud et dans l’avant pays de la chaîne tellienne, l’Oligo-Aquitanien est représenté à sa base par des niveaux argilo-carbonatés qui se poursuivent par des grès à dragées de quartz très consolidés.

Au Sud de la Dorsale et en Tunisie atlasique, l’Oligo-Miocène inférieur correspond à la Fm. Fortuna, définie dans la péninsule du Cap Bon, sur les flancs du Jebel Abderrahmane (Burollet, 1956). Il s’agit d’une séquence majeure à tendance générale régressive qui débute par des alternances de grès, de marnes et de calcaires fossilifères et qui se termine par une épaisse série de grès et de sables fluviatiles grossiers riches en dragées de quartz. Cette série est largement connue en Tunisie centrale et orientale.

Au niveau du village de Fortuna et au dessus des argiles sombres du sommet de l’Eocène, cette formation correspond correspond à trois membres.

  • Le membre inférieur avec des grès friables et des niveaux de calcaires bréchiques, riches en grands Foraminifères : Nummulites vascus (à la base), N. incrassatus, Nephrolepidina tournoueri, N. tournoueri var. simplex, Eulepidina formosoides, E.levis, E. gr. dilatata etHeterostegina. Epaisseur : 200 m.
  • Le membre moyen est argileux avec quelques bancs de grès durs et dont la partie inférieure, renferme quelques huîtres, des oursins et des Nummulites. Epaisseur : 200 m.
  • Le Membre supérieur est formé de grès massifs, souvent grossiers, avec des graviers, des stratifications obliques, des chenaux en tresses. Epaisseur : 600 m.

Reprise en détail par Ben Ismaïl-Lattrache (1981), la Fm. Fortuna révèle au niveau du terme inférieur la présence d’une riche microfaune planctonique de Globigerina ampliapertura qui indique l’Oligocène inférieur et des Globorotalia opima opima et Globigerina ciperoensis qui indiquent l’Oligocène supérieur. Le terme moyen indique la présence d’une microfaune benthique à tests agglutinants de Cyclammina praecancellataC. cf. rotundidorsataHaplophragmoides carinatum. Le terme supérieur qui correspond à grosses barres de grès et de sables grossiers à dragées de quartz qui forment les reliefs imposants du marabout de Sidi Abderrahmane (cote 602 m), est complètement azoïque, à part la présence de quelques fragments de bois fossiles remaniés.

Plus à l’Ouest au Jebel Korbous, des précisions stratigraphiques ont été apportées (Burollet et Lombard 1946, Comte et Dufaure 1973, Hooyberghs 1973 et 1995) à la formation Fortuna. De leur coté, les géologues de la  S.E.R.E.P.T. (Bramaud et Lazaar, 1970, in Vernet, 1981), ont subdivisé cette formation en un terme inférieur ou Unité Korbous et un terme supérieur ou Unité El Haouaria.

– Le Membre Korbous qui s’étend depuis le petit îlot situé à quelques centaines de mètres au Nord du village jusqu’à la falaise qui surmonte la source chaude d’Ain el Atrous, correspond aux (Voir image Oligo-Aquitanien du Jebel Korbous)  :

  • Calcaires inférieurs de Korbous (Comte et Dufaure, 1973, p. 250) riches en HétérostéginesAmphistéginesOperculinesDiscocyclinesMiogypsinesMélobésiéesBryozoaires et radioles d’Oursins qui occupent le petit îlot avancé en mer, au Sud de la source d’Ain El Atrous (20 m).
  • Alternances intermédiaires formées par des argiles vertes riches en Globigerina, Globorotalia, Cyclammina, grands foraminifères agglutinants qui correspondent à la zone à Globigerina ampliapertura et des intercalations de bancs de calcaires gréseux bioturbés et à Nummulites formant les (100 m).
  • Calcaires supérieurs de Korbous (Comte et Dufaure, 1973, p. 250) qui correspondent à des calcaires microcristallins en gros bancs, parfois dolomitisés affleurent bien au niveau de l’ancienne carrière abandonnée située à quelques centaines de mètres à l’Est du village.

Hooyberghs (1977, 1995) et Ben Ismaïl-Lattrache (1981) ont pu découvrir dans l’Unité Korbous une microfaune des zones à Globigerina ampliapertura et à Globigerina angulisuturaliset Globorotalia opima opima qui indiquent l’Oligocène supérieur.

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Calcaires supérieurs de Korbous et El Haouaria inférieur (Jebel Korbous)

– Le Membre El Haouaria qui débute par des argiles glauconieuses où Hooyberghs (1990, 1992) a pu mettre en évidence la présence de la biozone à Globorotalia kugleri / Globigerinoides primordius qui indique la base de l’Aquitanien. Cette série se poursuit par des alternances d’argiles sableuses et des laminites de grès et de silts consolidés et se termine par des sables et des grès massifs, souvent limonitisés et de couleur rouille, azoïques et à grandes stratifications obliques. Ces grès deviennent vers le sommet, de plus en plus grossiers avec souvent de gros dragées de quartz.

Cette unité lithostratigraphique qui s’étend entre les calcaires supérieurs du Korbous (Oligocène supérieur) et les grès grossiers coquilliers transgressifs du niveau A (Langhien basal : Hooyberghs, 1977), couvre l’Aquitanien et le Burdigalien.

Pour Hooyberghs (1977) cette unité comprend deux termes :

  • Le Sous-Membre Ain el Attrous avec des grès calcaires glauconieux avec la zone à Globorotalia Kugleri et Globigerinoides primordius (N.4) de l’Aquitanien inférieur. Il manque donc le Chattien dans cette coupe. L’Unité se poursuit avec des argiles et grès à stratification oblique, rouges au sommet.
  • Le Sous-Membre Sidi Bou Ali termine la Formation avec des sables et grès grossiers, fluviatiles avec des fragments de bois fossiles.

En allant vers l’Est, les sédiments sont de plus en plus fins et marins. Cette évolution aboutit à un changement de faciès, vers la côte actuelle où l’on passe aux couches carbonatées de la Formation Ketatna.

– Les Calcaires de Kétatna, définie par Fournié (1978) au niveau du forage de Ketatna N°1, et décrit par Bismuth (1973), correspondent à :

  • Un membre inférieur de calcaire bioclastique, parfois dolomitique à Asterigerina sp. et Nummulites dont N. vascus à la base.
  • Le Membre moyen est un calcaire fin fossilifère à Algues, coraux, Eulepidina dilatata, Nephrolepidina tournoueri, Spiroclypeus sp. Rotabia gr. vienneti et des Ostracodes. Age Oligocène et Aquitanien..
  • Un membre supérieur est fait de calcaire blanc, parfois sableux et glauconitique avec des niveaux argileux. Bryozoaires, Algues, Echinodermes, Pélécypodes, Operculinidés vers le bas, Amphistégines à la partie supérieure. Les argiles moyennes contiennent Praeorbulina cf. glomerosa. En partie au moins, ce membre est équivalent à la formation Ain Grab. Il est surmonté directement par les Argiles de Mahmoud.

– Les Argiles de Salammbô, équivalent latéral des calcaires de Ketatna et définie par Fournié (1978) dans  le forage SLB I, situé dans le Golfe de Gabes, cette formation épaisse de 671 mètres, se divise en deux membres :

  • Membre inférieur formé par des calcaire micritique avec des Nummulites vascus et des argile grise et verdâtre avec de la glauconie et quelques marnes micritiques à Globigerina ampliapertura,  Globorotalia kugleri et  Globorotalia opima opima. Ce membre qui se termine par des micrite blanche et des marne brunâtre, riche en Globigérines – Globigerina ciperoensiset Angulisuturalis est d’âge oligocène.
  • Membre supérieur formé par une micrite blanche avec des marnes grises ou brunes, des argillites silteuses beige à Globigerinita dehiscens, des sable argileux et glauconieux, des alternances d’argiles sableuses grises, verdâtres par endroits et de micrite blanche avec des Globigerinita dissimilis (Zone N5) qui indiquent l’Aquitanien et le Burdigalien inférieur. Vers le haut, cette série passe à des alternances de sable argileux, de marne silteuse et de micrite sableuse blanche. Ce membre est surmonté par les argiles de la formation Mahmoud (j) à Orbulina suturalis du Langhien.

En Tunisie centrale, l’Oligocène qui correspond à la Fm. Chérichira décrite par Castany (1951) est représentée par une série de grès à Nummulites et Echinides qui apparait au dessus des argiles du sommet de la Fm. Souar, le long de la vallée de l’Oued Grigima.

Les grès durs roux à Nummulites, Echinides et Pectinidés dessinent dans le paysage de la région des crêtes ou des « sifs » et les sables à stratifications obliques renferment souvent des fragments de bois fossiles.

Vers le sommet de cette série, Hooyberghs (1990, 1992) a pu mettre en évidence la présence de Globorotalia kugleri / Globigerinoides primordius qui indique la base de l’Aquitanien.

En Tunisie centrale la formation Messiouta, définie à Koudiat Messiouta par Burollet (1956) et qui repose sur les grès du sommet de la formation Fortuna, correspond à des argiles, des silts et des grès rouges. Des précisions ont été apportées par Blondel et al., (1985-86) et par Yaich (1992) et l’âge de cette série rouge serait probablement Aquitanien supérieur comme l’a suggéré Schoeller en 1933.

La Formation Sehib, décrite autour des chaînes de Gafsa et définie sur le flanc sud du Jebel Sehib (Biely et al., 1972), correspond à des argiles rouges indurées avec des conglomérats de base qui reposent sur les calcaires éocènes de la formation Metlaoui. Cette série est surmontée par les sables blancs de la formation Beglia.

Les premières transgressions miocènes

Au Sud de la Dorsale tunisienne et après les épisodes continentaux du terme supérieur de laFm. Fortuna ou de la Fm. Messiouta, la réapparition de la mer s’est faite en plusieurs stades timides et progressifs. Cette épisode transgressive marine se traduit par les dépôts du Gpe. Cap Bon. Ce groupe correspond successivement au Niveau A, à la Fm. Oued Hammam, à la Fm. Ain Grab et à la Fm. Mahmoud.

Dans le Nord-Est, en particulier sur le flanc l’Est du Jebel Korbous, le sommet des de la Fm. Fortuna est  surmonté par un conglomérat qui correspond à le Niveau A (Hooberghs, 1977) et qui se poursuit par la Fm. Oued Hammam (1973).

– Le niveau A correspond à des grès grossiers à conglomératiques, à gros fragments de coquilles de Pectinidés, d’Echinodermes et de dents de poissons du groupe Carcharodon (Requins). Cette série qui correspond avec la biozone à Globigerinoides altiaperturus – Gld. trilobus trilobus N.7 du Burdigalien et à la biozone à Globogirenoides sicaus du Langhien basal  (Hooyberghs, 1977).

– La Fm. Mahmoud (Biely et al., 1972) correspond à la base du Vindobonien des auteurs ou à la base de la Fm. Oum Douil de Burollet (1956). Il s’agit d’une série de marnes et d’argiles vertes, localement gypseuses et qui débute par généralement par un niveau glauconieux. Dans leur partie sommitale, ces argiles qui deviennent de plus sableuses et passent progressivement à la Fm. Béglia, sus-jacente La présence d’Orbulina suturalis dès la base de cette série et l’apparition d’Orbulina universa, dans sa partie moyenne, a permis de lui attribuer un âge Langhien supérieur à Serravallien inférieur.

En Tunisie centrale, le Gpe. Cap Bon correspond à :

– La Fm. Oued el Hajel (Hooyberghs et Ghali, 1990) se retrouve au Nord-Ouest du Jebel Hallouf  (Axe Nord-Sud). Cette série qui correspond à un conglomérat suivi par des argiles sableuses marines à saumâtres a été nommée  Fm. Hallouf avec des Crassostrea. Hooyberghs (1994) signale dans ces niveaux la présence de Globigerinatella insueta et Globigerinoides trilobus – trilobus qui indiquent un âge Burdigalien (Rabhi et Hooyberghs, 1990).

En Tunisie orientale, Touati (1985) a décrit au dessus des grès de la Fm. Fortuna la Fm. Beharaau niveau du forage Behara, situé à l’Ouest de Sfax. Ce sont des argiles marines, un peu sableuses, avec une riche microfaune, dont Globigerinoides sicanus du Burdigalien.

Bibliographie

  • BEN FERJANI A., BUROLLET P.F. et MEJRI F. (1990).- Petrolium Geology of Tunisia.- Mém. Entreprise Tunisiennes d’Activités Pétrolières.
  • BLONDEL T. J. A. (1991).- Les séries à tendance transgressive marine du Miocène inférieur à moyen en Tunisie centrale.- Thèse de Doctorat es Sciences de la Terre, Univ. Genève, Suisse. 408 p. + Annexe (Figs., fossiles, Pls., coupes).
  • BUROLLET P. F. (1956).- Contribution à l’étude géologique de la Tunisie centrale.- (Thèse es Sci., Paris).- Ann. Mines et Géol. N° 18, 345 p. XXII Pl.
  • CASTANY G. (1951).- Etude géologique de l’Atlas tunisien oriental.- (Thèse es Sci. Paris).- Ann. Mines et Géol., n° 8, 632 p. 27 Pl. photos et 30 Pl. H.T.
  • ROUVIER H. (1985).- Géologie de l’Extrême Nord tunisien : tectoniques et paléogéographies superposées à l’extrémité orientale de la chaîne nord-maghrébine. (Thèse es Sci., Univ. P. et M. Curie, Paris).- Ann. des Mines et de la Géol., N° 29, 428 p.

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