CR Geoscience 338 (2006) 115–125 http://france.elsevier.com/direct/CRAS2A/ Géodynamique Cinématique post-crétacé des systèmes Atlas et Tell dans le centre de l'Algérie: pliage précoce de l'avant-pays et déformation liée à la subduction Narimane Benaouali-Mebarek une , Dominique Frizon de Lamotte b , ∗ , Eduard Roca c , Rabah Bracene ré , Jean-Luc Faure une , William Sassi une , François Roure une une Institut b Département français du pétrole, BP 311, 92852 Rueil-Malmaison cedex, France des sciences de la Terre et de l'environnement, CNRS UMR 7072, université de Cergy-Pontoise, c Departament 95031 Cergy-Pontoise cedex, France de Geodinàmica i Geofísica, Universitat de Barcelona, 08028 Barcelone, Espagne ré SONATRACH explo, av. du 1er-Novembre, Boumerdès, Algérie Reçu le 4 octobre 2005; accepté après révision le 8 novembre 2005 Disponible en ligne le 20 décembre 2005 Rédigé sur invitation du comité de rédaction Abstrait Les données disponibles sur la surface et le sous-sol industriel fournissent la base d'une coupe transversale équilibrée générale de la plate-forme du Sahara à la mer Méditerranée dans le centre de l'Algérie. Cette section donne un aperçu de l'ensemble de l'orogène maghrébin comprenant du sud au nord les domaines structuraux suivants: le système de l'Atlas intra-continental; le système Tell externe, dérivant de la paléo-marge africaine; le domaine des Flyschs, représentant la couverture de l'ancien domaine océanique et, enfin, le domaine des Kabylides des af fi nités européennes. La restauration du segment sud de la section, comprenant les systèmes Atlas et Tell externe, donne une valeur minimale de 40 km (20%) de raccourcissement horizontal. Pour cette partie de la section, un scénario cinématique en quatre étapes, construit à l'aide du logiciel THRUSTPACK, illustre les principales étapes de l'historique des déformations: (1) Impulsion de déformation «Atlas» de l'Éocène tardif, (2) Dépôt au Miocène précoce d'une séquence fl exurale épaisse, (3) Mise en place au Miocène moyen-tardif des nappes de Tell et (4) Miocène tardif pour présenter des poussées hors séquence. Sur cette base, un modèle géodynamique conceptuel est proposé pour l'ensemble de l'orogène maghrébin. Après l'événement Atlas, qui vient de précéder le roll-back de la dalle Téthyane, le modèle met l'accent sur le rôle de la subduction responsable de: (1) la fl exuration de la plaque de subduction (effet de traction de la dalle), (2) le développement à la fois du prisme d'accrétion et bassin d'arrière-arc, et (3) soulèvement tardif lié à la rupture de la dalle. un modèle géodynamique conceptuel est proposé pour l'ensemble de l'orogène maghrébin. Après l'événement Atlas, qui vient de précéder le roll-back de la dalle Téthyane, le modèle met l'accent sur le rôle de la subduction responsable de: (1) la fl exuration de la plaque de subduction (effet de traction de la dalle), (2) le développement à la fois du prisme d'accrétion et bassin d'arrière-arc, et (3) soulèvement tardif lié à la rupture de la dalle. un modèle géodynamique conceptuel est proposé pour l'ensemble de l'orogène maghrébin. Après l'événement Atlas, qui vient de précéder le roll-back de la dalle Téthyane, le modèle met l'accent sur le rôle de la subduction responsable de: (1) la fl exuration de la plaque de subduction (effet de traction de la dalle), (2) le développement à la fois du prisme d'accrétion et bassin d'arrière-arc, et (3) soulèvement tardif lié à la rupture de la dalle. Pour citer cet article: N. Benaouali-Mebarek et al., CR Geoscience 338 (2006). © 2005 Académie des sciences. Edité par Elsevier SAS. Tous les droits sont réservés. Reprendre Cinématique post-Crétacé de l'Atlas et du Tell en Algérie centrale: plissement précoce de l'avant-pays et déformation liée à la subduction. L'accès aux données de surface et de subsurface a permis de réaliser une coupe équilibrée complète depuis la plate-forme saharienne jusqu'à la mer Méditerranée, en Algérie centrale. Cette coupe donne un aperçu sur l'ensemble de l'orogène alpin d'Afrique du Nord, qui comporte les domaines structuraux suivants, du sud au nord: (1) le système intracontinental atlasique, (2) le Tell externe, hérité de la paléo-marge africaine, (3) le domaine des Flyschs, représentant la couverture sédimentaire de * Auteur correspondant. Adresse électronique: [email protected] (D. Frizon de Lamotte). 1631-0713 / $ - voir les débuts © 2005 Académie des sciences. Edité par Elsevier SAS. Tous les droits sont réservés. doi: 10.1016 / j.crte.2005.11.005 N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 116 l'ancien océan téthysien et (4) le domaine Kabyle, dont les af fi nités sont européennes. La restauration de la partie sud de la coupe, c'est-à-dire la partie comprenant l'Atlas et le Tell externe, conduit à l'estimer un raccourcissement horizontal minimum de 40 km (20%). Pour cette partie de la coupe, un modèle cinématique en quatre étapes a été construit en utilisant le logiciel THRUSPACK. Ces quatre étapes correspondant aux principaux événements de l'histoire tectonique: (1) phase atlasique de la fi n de l'Éocène, (2) dépôt au cours du Miocène inférieur d'une épaisse séquence sédimentaire fl exurale, (3) mise en place des nappes telliennes au Miocène moyen, (4) développement de chevauchements hors séquence du Miocène terminal à l'Actuel. Sur cette base, un modèle géodynamique conceptuel est proposé pour l'ensemble de l'orogène maghrébin. Pour citer cet article: N. Benaouali-Mebarek et al., CR Geoscience 338 (2006). © 2005 Académie des sciences. Edité par Elsevier SAS. Tous les droits sont réservés. Mots clés: Coupe transversale équilibrée; Modélisation cinématique; Subduction; Cénozoïque; Le nord de l'Algérie Mots-clés: Coupe équilibrée; Modèle cinématique; Subduction; Cénozoïque; Algérie du Nord 1. Introduction développé dans l'avant-pays du Tell – Rif sur le site d'un bassin d'extension continental préexistant [34] . La géométrie crustale et lithosphérique de la Méditerranée occidentale est principalement le résultat d'une convergence du Crétacé supérieur-Néogène entre l'Europe, la péninsule ibérique et l'Afrique, qui génère la subduction de l'océan maghrébin Téthys sous la marge continentale sud de la plaque ibérique [4,8,43] et l'inversion tectonique des systèmes de rift mésozoïque continental préexistants. Par l'Oligocène, le recul inféré `` vers le sud '' mais aussi `` vers l'ouest '' et `` vers l'est '' de la dalle océanique subductrice de Téthys a favorisé la formation d'un ensemble de bassins d'extension (bassin de València, bassins LiguroProvençal, Alboran, Tyrrhénien et Algérien) par l'arrière arc se propageant dans la plaque ibérique supérieure. Cette zone de subduction était également responsable du développement du système complexe d'orogènes présents le long des marges continentales sud ibérique et nord de l'Afrique (système de poussée bétique-baléare et Maghrebides, respectivement). Dans ce contexte, le domaine orogénique maghrébin cénozoïque est classiquement séparé en deux systèmes différents: le Tell-Rif ou Maghrebides et l'Atlas ( Fig. 1 une). Bordant la Méditerranée occidentale, le système Tell-Rif (Tell en Algérie et en Tunisie, Rif au Le présent article vise à clarifier et à améliorer les relations cinématiques et chronologiques entre le Tell et l'Atlas dans le centre de l'Algérie. La question des relations avec l'ouverture de la mer Méditerranée sera également abordée. A cet effet, nous présentons une coupe transversale régionale équilibrée nord-sud, modifiée à partir de coupes préliminaires par Bracène [9] et Roca et al. [44] ( Fig. 2 ). Cette section traverse tout le système orogénique du centre de l'Algérie, de la plate-forme saharienne à la mer Méditerranée, et fournit les premières estimations du raccourcissement horizontal nord-sud pour ce segment du système orogénique. Il est basé sur une cartographie géologique ancienne et une interprétation de données souterraines non publiées (lignes industrielles et puits d'exploration). Sur cette base, un scénario cinématique et géodynamique original est proposé, dans lequel le rôle majeur de la subduction dans le développement et le soulèvement ultérieur du Tell est souligné. 2. Tectonostratigraphie et géologie structurale du nord de l'Algérie L'Atlas et le Tell externe ( Fig. 1 ) faisaient partie de Maroc) est supposé être une «chaîne alpine» ( [18] et références), la marge sud de la Téthyane au cours du Mésozoïque. Leur évolution c'est-à-dire une chaîne résultant de la fermeture d'un domaine géodynamique depuis le Trias comprend (voir revue dans [44,49] ): (1) un océanique. Plus précisément, le système Tell comprend: (1) les épisode de rupture pendant le Trias supérieur et le Jurassique précoce; (2) zones internes (ou kabylides), d'af fi nités européennes [8] , (2) le un épisode post-rift d'affaissement thermique et d'accrétion océanique domaine des Flyschs, qui correspond à l'ancienne couverture Téthyane du Jurassique moyen jusqu'au Crétacé supérieur et (3) des sédimentaire des Téthys maghrébins, et (3) les zones externes (Tell épisodes de convergence et de compression au cours du Cénozoïque. ss) correspondant à la paléomarge africaine inversée du Téthys maghrébin. En revanche, le système Atlas est une chaîne `` intra-continentale '' (c.-à-d. Comme indiqué ci-dessus et en fonction de leurs paramètres géodynamiques spécifiques ainsi que des caractéristiques structurelles et stratigraphiques au cours de leur évo- N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 117 Fig. 1. Carte structurelle du nord de l'Algérie (modifiée à partir de la carte géologique de l'Algérie (échelle: 1: 500 000 et [27,50] ): ( une) une carte. Fig. 1. Carte structurale de l'Algérie du Nord (modi fi é d'après la carte géologique de l'Algérie à 1: 500000 et [27,50] ): ( une) carte de localisation. solution, plusieurs domaines ont été identi fi és dans le nord de l'Algérie. également impliqué à différentes étapes de l'historique des déformations [49] . Il s'agit, du sud au nord: de la plateforme du Sahara, des systèmes Atlas et Tell externe, des Flyschs et enfin des domaines Kabylides ( Fig. 1 ). L'inversion et le soulèvement connexe du système Atlas de l'Algérie résultent de deux événements tectoniques principaux. Le premier, La plate-forme du Sahara est constituée d'un socle précambrien responsable des déformations majeures et du développement de déformé au cours de l'orogenèse panafricaine, recouvert d'une couverture grands plis orientés NE – SO, s'est produit entre l'Eocène moyen et sédimentaire paléozoïque et mésozoïque plate et faiblement déformée (voir l'Aquitanien. les critiques dans [5,53] ). Il est séparé de l'Atlas par le Front Sud-Atlas [10,44] . Le deuxième événement génère des plis et des poussées orientés (SAF). Au sud du SAF, inversion alpine, bien que visible à de nombreux est-ouest au cours du Pléistocène [1,24,27,33] . Entre ces deux impulsions endroits [9,20,31] , reste faible et localisé. Nous allons donc nous concentrer compressives, le Miocène a été une période de relative quiescence, sur les domaines situés au nord de la SAF ( Fig. 1 ). caractérisée par le dépôt d'une séquence fl exurale relativement épaisse déposée en milieu continental ou marin. Des failles normales se sont développées à certains endroits pendant cette période [dix] . La séquence miocène est conservée le long de la coupe transversale ( Fig. 2 ) dans le 2.1. Le système Atlas bassin de M'sila du Miocène (Burdigalien à Tortonien), qui repose en discordance sur des roches crétacées précédemment plissées et faussées À grande échelle, le système Atlas est compris entre les fronts Tell et appartenant au système Atlas ( Fig. 3 ). Sud-Atlas ( Fig. 1 une). En Algérie, le système Atlas comprend la ceinture plissée-poussée de l'Atlas (Sahara Atlas et Aurès) et le domaine du Haut Plateau, caractérisé par une séquence mésozoïque mince et tabulaire. Le long de notre coupe transversale ( Fig. 2 ), le domaine du Haut Plateau 2.2. Le système Tell externe n'existe pas et le contact entre les systèmes Tell et Atlas se fait à travers le domaine du `` Pré-Atlas '', une région caractérisée par des anticlinaux Le système Tell ( Figues. 1 et 2 ) est situé entre le espacés développés au-dessus de l'évaporite du Trias supérieur ou des Domaine Flysch et Atlas. Il est formé par un complexe d'accrétion décollements moins profonds ( Fig. 2 ). dérivant de la paléomarge africaine des Téthys maghrébins. Cette couverture sédimentaire (du Trias au Néogène) est composée d'épaisses séquences sédimentaires à caractère principalement Le contact entre le Pré-Atlas et l'Atlas du Sahara est souligné par une faille de poussée nord-vergente: la faille dite du Nord-Atlas. En tant marneux. Le système Tell renverse l'Atlas et les séquences miocènes que front sud-atlas, la faille nord-atlas est une caractéristique composite sus-jacentes du bassin de M'sila. Ce bassin supporte un épais tas de impliquant une déformation peu profonde à peau mince dans la terranes allochtone, les soi-disant `` nappes telliennes '', qui sont des couverture sédimentaire [10,11,21] . Cependant, le sous-sol apparaît nappes entraînées par gravité formant un éventail imbriqué assez complexe [32] . N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 118 Fig. 2. Coupe transversale équilibrée générale de la plate-forme du Sahara au bassin algérien: ( une) état actuel, ( b) section restaurée, pour l'Atlas et le Tell externe uniquement, à la fin du Crétacé. Fig. 2. Coupe équilibrée générale à travers l'Algérie du Nord depuis la plate-forme saharienne jusqu'à la Méditerranée: ( une) état actuel; ( b) coupe restaurée à la fi n du Crétacé (la restauration ne concerne que les domaines atlasique et tellien). D'un point de vue lithostratigraphique, ces nappes sont formées par les séries du Crétacé supérieur au Miocène inférieur [50] . Les roches du Jurassique à l'Albien qui rognent dans la fenêtre de Bibans sont affectées par un clivage synfolding, qui s'exprime d'ailleurs partout dans les «massifs externes» du système Tell-Rif [3,19,21,41] . Au nord, le décollement du sol des nappes Tell repose sur le grand En raison de l'absence d'un tel clivage dans les roches du Crétacé empilement imbriqué orienté vers l'est de poussées orientées vers le sud, supérieur des nappes telliennes, il a été interprété par certains auteurs [41] composé de strates jurassiques à albiennes se découpant dans la fenêtre comme preuve d'événements tectoniques compressifs du Crétacé tectonique de Bibans ( Fig. 3 ). Dans notre interprétation, ces strates supérieur. Au contraire, dans notre interprétation, la différence de style imbriquées constituent l'ancien substrat des nappes telliennes qui s'en sont tectonique entre les niveaux du Crétacé inférieur et supérieur est liée à détachées le long d'horizons sous-compactés et surpressés situés au un fort découplage entre le mur suspendu de la poussée du toit du sommet des strates albiennes. En conséquence, la fenêtre Bibans est duplex et les chevaux du duplex. En conséquence, les couches de interprétée comme un grand duplex avec une poussée de toit dans les toiture se sont détachées pour former les nappes telliennes alors que la strates albiennes et une poussée de plancher le long des évaporites du déformation interne, exprimée par le clivage, était concentrée chez les Trias. chevaux du duplex. Comme dans l'Atlas, les roches du socle ne rognent pas dans le système Tell externe, du moins le long de notre coupe transversale ( Fig. 2 ), et les unités de poussée de couverture impliquées montrent une géométrie 2.3. Le domaine des Flyschs (c'est-à-dire des plis) indiquant que le sous-sol en dessous est presque plat. Ceci indique que le sous-sol n'est pas impliqué sous le système de poussée Au nord de la fenêtre tectonique de Bibans, le domaine des Flyschs ( Fig. 1 ) Tell (et donc que la déformation du sous-sol a eu lieu plus au nord) ou qu'il est interprétée comme la couverture sédimentaire du Téthys maghrébin [18,25,50] est déformé formant un duplex avec une poussée de toit relativement plat . Ce domaine est actuellement exposé dans de grandes feuilles de poussée (hypothèse choisie dans Figues. 2 et 4 ). (nappes), qui sont prises en sandwich entre la pile de poussée imbriquée de Bibans et les Kabylides mais également superposées à eux. N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 119 Fig. 3. Profil sismique et coupe temporelle interprétative montrant les relations entre: le Tell Foreland, le «bassin néogène de M'sila», les nappes telliennes et la fenêtre de Bibans. Fig. 3. Pro fi ls sismiques et coupe «temps» interprétatif, illustrant les relations entre l'avant-pays tellien, le bassin néogène de M'sila, les nappes telliennes et la fenêtre des Bibans. Cette dernière position avait suscité de vifs débats sur sa position une séquence fl exurale déposée devant les Kabylides en mouvement et initiale (voir discussion dans [50] ). Cependant, suivant les arguments équivalente à celle connue dans les Apennins méridionaux et en Sicile [13] ainsi stratigraphiques et sédimentologiques développés [50] , il est que dans le Rif et la Bétique occidentale [18] . Une poussée tardive hors actuellement admis que sa position initiale se situait entre le «Dorsale séquence [39] est nécessaire pour expliquer la position actuelle de la feuille calcaire», qui représente la couverture mésozoïque des Kabylides, et de poussée numide et pour réaliser la construction de la chaîne. le Tell externe. Ainsi, la position actuelle des nappes du Flysch, sous ou au-dessus des Kabylides, devrait résulter d'un cloisonnement devant le filet de sécurité formé par les massifs kabyliens. Dans le domaine des Flyschs, un décollement majeur se situe entre les 2.4. Les Kabylides Les Kabylides forment un coin crustal supérieur, initialement situé au niveaux siliciclastiques du Crétacé inférieur et leur substrat jurassique (série nord de la Téthys maghrébine [8] , qui renverse la marge africaine de la Achaïches), qui n'est connu que dans une petite fenêtre tectonique sous le Téthys maghrébine le long d'une faille de poussée majeure plongeant vers massif de la Petite Kabylie [7] . Ce décollement a permis le développement le nord qui correspond à la suture miocène de cet océan. Il comprend d'une importante contre-poussée orientée vers le nord n'impliquant que les différents complexes de nappes équivalents à ceux connus dans la séquences de mouches les plus jeunes (c'est-à-dire les séquences du Bétique interne et le Rif ainsi que dans le nord de la Sicile et de la Calabre Crétacé inférieur et les plus jeunes), alors que les séquences basinales plus (voir [36] pour un examen). anciennes du Mésozoïque étaient sous-poussées sous les massifs des Kabylies. Les niveaux Oligocène – Miocène inférieur sont également La structure interne des Kabylies est complexe, avec superposition détachés de leur substrat, formant la nappe de poussée numide. Cette nappe alpine de failles extensives et compressives. Il comprend différents supérieure est principalement composée d'une séquence turbiditique jusqu'à complexes de nappes, coupés par des failles extensionnelles à faible 2000 m d'épaisseur interprétée comme angle du Miocène, à pendage nord et à pendage nord actif [6] et pendage sud (comme la faille responsable du séisme de Boumerdès 2003 N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 120 Fig. 4. Un modèle cinématique en quatre étapes illustrant l'évolution tectonique du domaine nord algérien (voir le texte pour plus de détails). Fig. 4. Un modèle cinématique en quatre étapes illustrant l'évolution tectonique de l'Algérie du Nord (voir le texte pour plus d'explications). [52] ) inverser les défauts. Pour le moment, les Kabylides ressemblent à une La mélasse kabyle des auteurs français peut être considérée comme gigantesque structure pop-up crustale. un sédiment de symétrie déposé lors du rifting qui a précédé Les Kabylides comprennent de haut en bas le 'Dorsale kabyle' et les l'ouverture du bassin algérien [2,25] . Les mélasses «Oligo-Miocène massifs de Kabylie ss Le complexe 'Dorsale kabyle' est constitué d'un tas de kabyle» supportent les tranches tectoniques des nappes Flysch. La feuilles de poussée impliquant une épaisse plate-forme carbonatée du position tectonique de ces tranches est le produit d'un recul majeur Jurassique inférieur reposant sur des sédiments détritiques du Paléozoïque sur le domaine des Kabylies. Enfin, la mélasse et les nappes sont supérieur et du Trias et supportant une fine couverture des sédiments recouvertes par des sédiments marins d'âge Langhien-Serravallien siliciclastiques du Jurassique – Crétacé et du Cénozoïque. La 'Dorsale précoce (c.-à-d. Bassin de Tizi Ouzou) [2,25] . calcaire' est considérée comme l'ancienne marge passive nord de la Téthys maghrébine [8,14] . En contrebas de la «Dorsale calcaire», les massifs de Kabylie comprennent des phyllites de faciès de schistes verts d'âge paléozoïque reposant sur des roches de faciès amphibolites constituant le 3. Estimations de raccourcissement et évolution cinématique des socle kabyle. La plupart des auteurs ont considéré ce socle comme des blocs systèmes Tell et Atlas rigides faiblement déformés lors de l'orogenèse alpine. Cependant, des travaux plus récents soulignent l'importance des événements alpins (voir 3.1. Raccourcissement des estimations discussion dans [36,44] ). En raison des incertitudes importantes sur la géométrie en profondeur, les domaines Flyschs et Kabylies ne peuvent être restaurés avec une con fi Les Kabylides sont recouverts de mélasse Chattian – Middle Burdigalian [23] . Ces soi-disant 'Oligo-Miocène ance suffisante. Nous avons donc limité notre analyse aux systèmes Atlas et Tell. Pour ces faire- N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 121 secteur, nous avons restauré la section transversale régionale à sa un processus est également fortement soutenu par les caractéristiques longueur de pré-déformation d'origine en utilisant la technique classique pétrologiques du magmatisme néogène [15,35] . Cette dalle détachée de restauration de longueur de ligne à l'aide du logiciel Locace [40] ( Fig. 2 ). représenterait le vestige de la subduction responsable de la formation La restauration de la section entière (Tell externe et Atlas uniquement) de toute la chaîne des Maghrebides, une fois reliée par l'Arc de donne une valeur minimale de 39 km (17%) de raccourcissement Gibraltar à la Bétique et à travers la Sicile aux dalles Apenniniques. horizontal dans la couverture mésozoïque. Ce raccourcissement total se répartit comme suit: 13 km de raccourcissement (11%) dans l'Atlas et 26 [46] . km (24%) dans le Tell extérieur. La restauration des structures du sous-sol dans toute la section produit environ 25 km de raccourcissement 3.2. Cinématique cénozoïque des systèmes Tell et Atlas correspondant à un ratio de 11%, ce qui est nettement inférieur à celui de la couverture. Cela implique un découplage important entre la couverture sédimentaire et le socle partout le long de la section ( Fig. 2 ). Les travaux antérieurs effectués dans les systèmes Tell et Atlas se sont rarement concentrés sur la synchronisation et la cinématique des processus orogéniques. Utilisation du logiciel THRUSTPACK [45] , un scénario cinématique en quatre étapes est proposé dans ce travail, qui est le premier pour l'ensemble des systèmes Tell et Atlas ( Fig. 4 ). Nous Le raccourcissement obtenu pour le système Atlas est comparable à ceux proposés par Frizon de Lamotte et al. [22] pour les autres tronçons reconnaissons que notre scénario reste trop simplifié en raison du manque de bracketing précis des événements tectoniques. traversant l'Atlas du Sahara ou les Aurès en Algérie et par [48] pour les sections à travers le Haut Atlas marocain. Concernant le Tell externe, L'étape initiale ( Fig. 4 ), correspondant à notre re notre estimation (24%) est la première proposée pour ce système coupe stockée dans Fig. 2 , est censé représenter l'état de la région à orogénique en particulier et pour le système Tell-Rif en général. Il peut la fin de l'Éocène, juste avant le début du processus d'inversion lié à apparaître comme relativement faible pour une région où de grandes la convergence entre les plaques Afrique et Europe. On sait que cette nappes sont identi fi ées depuis longtemps (voir revue dans [18] ), mais il convergence, active depuis le Crétacé supérieur, a déjà été faut garder à l'esprit que ces nappes résultent du non-toit par gravité de enregistrée par une certaine déformation observée dans les domaines para-autochtones (tels que l'empilement imbriqué de poussées sédiments du Crétacé supérieur et du Paléocène-Éocène inférieur qui surgit dans la fenêtre tectonique de Bibans) le long de décollements (voir revue dans [26] ). Cependant, les effets de ces premières peu profonds. Elles sont par conséquent très différentes des nappes impulsions tectoniques restent faibles et peuvent être négligés à alpines classiques dans lesquelles au moins toute la couverture l'échelle de notre section. sédimentaire est impliquée. En fait, dans le Tell, le déplacement de certaines nappes telliennes individuelles peut être plus important (> 40 km) que le raccourcissement total calculé pour l'ensemble du système orogénique. La deuxième étape ( Fig. 4 ) correspond à l'Eocène– Limite oligocène (35 Ma). Dans le système Atlas, la discordance angulaire largement observée entre l'Oligocène et les sédiments plus anciens est le signe d'une impulsion de déformation importante (phase Atlas) survenant avant la mise en place des unités Tell. La même discordance est observée Malgré ces raccourcissements estimés dans les systèmes Atlas et Tell dans le Tell sous le bassin de M'sila [dix] , mais semble absent dans les ainsi que la présence de déformations compressives significatives dans les nappes Tell où le passage de l'Éocène supérieur à l'Oligocène est domaines des Flyschs et Kabylides aux niveaux crustaux supérieurs, la croûte transitoire [51] . En conséquence, la déformation de l'Eocène tardif a été et la lithosphère ne montrent pas de signes d'épaississement significatif au considérée comme négligeable dans le Tell externe et, par conséquent, sud du bassin algérien. Modèles de gravité et de flux de chaleur [37] significative seulement dans l'Atlas. L'absence de déformation compressive dans le Tell externe, la vergence prédominante orientée vers présentent des épaisseurs croustales assez constantes de 35 km qui le sud des structures de couverture de l'Atlas et le manque de structures diminuent rapidement près du littoral pour atteindre les faibles valeurs de sous-sol sous le pré-Atlas et le bassin de M'sila suggèrent que la crustales du bassin algérien au large. En conséquence, les tremblements de frontière entre l'Atlas et Tell appartient à un pendage nord majeur faille du terre sont super fi ciels le long de la marge algérienne ainsi que dans le Tell sous-sol, qui a accueilli la plupart des raccourcissements observés dans (voir revue dans [52] ). Un tel manque d'épaississement à la fois au niveau de la les structures de couverture du Pré-Atlas. croûte profonde et du manteau lithosphérique pourrait s'expliquer par la présence d'un détachement à la base de la croûte supérieure et par la subduction des niveaux sous-jacents sous la plaque ibérique. De plus, la tomographie sismique fournit la preuve d'une dalle détachée profonde sous le Tell [12,42,46,47] . Tel La troisième étape ( Fig. 4 ) illustre le développement du coin clastique épais des sédiments du Miocène inférieur à moyen en réponse à la fl exure progressive du N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 122 Plaque africaine vers le nord devant les kabylides en mouvement. Ce la seconde appartient à une déformation compressive affectant toute la coin clastique couvrait toute la région et se trouve en discordance, section et exprimée par des poussées tardives hors séquence qui dans les parties centrale et sud de la section ( Fig. 2 ), sur la coupent le pieu tectonique précédent ( Fig. 3 ). Cette deuxième étape couverture mésozoïque déformée de l'Atlas. D'un point de vue est post-Miocène et déjà active. tectonique, l'Oligocène tardif-Miocène moyen est caractérisé par une activité tectonique non signi fi cative dans l'Atlas et Tell externe: seules quelques failles normales sont signalées dans le système 4. Évolution géodynamique cénozoïque du centre de l'Algérie Atlas (voir revue dans [dix] ). Cependant, plus au nord, un prisme d'accrétion impliquant les unités Flyschs était déjà développé devant les Kabylies sur la subductrice maghrébine Tethys. Dans la région maghrébine, la plaque africaine a commencé à être vraiment impliquée dans l'orogenèse alpine à l'Eocène tardif, juste avant le début du recul de la dalle de l'océan subductif de Téthys dans L'étape finale correspond à la coupe transversale actuelle ( Fig. 4 ). toute la région méditerranéenne. [29] . Cela suggère une relation Pour obtenir cette géométrie, au moins deux événements de déformation génétique entre la phase «Atlas» en Afrique et le début de l'extension sont nécessaires. Le premier événement (Miocène moyen) correspond au d'arrière-arc en Méditerranée occidentale, comme l'ont déjà souligné développement du système Tell avec la mise en place des nappes Frizon de Lamotte et al. [21] et Roca et al. [44] . La déformation de telliennes et le développement contemporain du duplex de Bibans. le l'Atlas résulte de la modération Fig. 5. Tableau chronologique mettant l'accent sur les principaux événements tectoniques (d'après Rocca et al. [44] ) et modèle conceptuel expliquant l'évolution géodynamique du nord de l'Algérie. Fig. 5. Tableau chronologique insistant sur les principaux événements tectoniques (modi fi ée d'après Rocca et al. [44] ) et modèle conceptuel expliquant l'évolution géodynamique de l'Algérie du Nord. N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 123 inversion d'un bassin intracontinental. Dans notre section, les et offshore) [16,17,38,52] . La convergence entre les plaques Afrique principales failles réactivées plongent vers le nord et sont situées et Europe se fait le long de larges failles inversées orientées sud et sous la faille du Nord-Atlas et sous la limite nord actuelle du bassin nord induisant le développement de grandes structures pop-up. de M'sila. La signification géodynamique exacte de la phase Atlas reste discutable. Or, il est désormais établi que cette impulsion de déformation est générale à l'échelle du Maghreb (voir notamment [30] et 5. Conclusion [28] ) et est antérieure à toute collision entre l'Europe (représentée ici par le domaine des Kabylides) et l'Afrique ( Fig. 5 ). Notre étude fournit les premières estimations de raccourcissement et un modèle cinématique pour le centre de l'Algérie, un segment de l'ancienne paléomarge africaine du Téthys maghrébin. Ces nouvelles données sont De l'Oligocène jusqu'au Miocène moyen, l'histoire géodynamique de la région est dominée par (1) l'ouverture du bassin d'arrière-arc algérien intégrées dans un modèle géodynamique complet dans lequel les processus de subduction ont joué un rôle majeur. avec la migration vers le sud des Kabylies, et (2) la fl exuration de la plaque africaine (effet de traction de dalle), qui partait des zones les plus L'événement «Atlas» de la fin de l'Éocène est bien documenté et a internes (domaine des Flyschs) et progressait vers le continent. L'espace enregistré environ 13 km de raccourcissement horizontal dans la plaque issu de cette fl exuration a été accueilli par des sédiments clastiques: le africaine. Elle vient juste de précéder le recul des dalles et le transit Flysch numide passant vers le sud vers différents coins sédimentaires contemporain des Kabylides de l'Europe vers l'Afrique. Ce phénomène couvrant l'ensemble des domaines du Tell externe et de l'Atlas. En important s'accompagne d'un affaissement général, du développement d'un même temps, un prisme d'accrétion s'est développé dans le mur de prisme d'accrétion dans la couverture du Téthys maghrébin mais d'une suspension de la plaque de sous-conduit et s'est propagé vers le déformation insignifiante dans l'avant-pays africain. L'amarrage final du sud-est. Compte tenu des données stratigraphiques, il est établi que la Miocène moyen et la collision des Kabylides avec l'Afrique ont conduit à 25 couverture sédimentaire du domaine des Flyschs était déjà impliquée km de raccourcissement horizontal dans le domaine de Tell externe. La dans ce prisme par le Burdigalien. L'imbrication tectonique s'est rupture de dalle ultérieure a permis un renouvellement de la déformation en accompagnée d'un grand détachement gravitationnel sous-marin de compression dans tout le domaine orogénique, qui se poursuit jusqu'à masses rocheuses provenant du mur suspendu de structures duplex présent. développées en profondeur. Ce phénomène explique le développement de larges structures gravitaires résultant d'un découplage général le long d'horizons faibles. Une importante contre-poussée s'est développée Dans le centre de l'Algérie, les mouvements horizontaux, la séquence des devant le backstop des Kabylies et a conduit à la mise en place de déformations et leurs liens avec les processus géodynamiques sont désormais quelques unités Flyschs dessus. assez bien établis. En revanche, le calibrage des mouvements verticaux associés (affaissement vs soulèvement) reste sous-contraint. Nous pensons que les travaux futurs doivent se concentrer sur cet aspect, qui est d'un intérêt crucial pour progresser dans la compréhension du couplage entre les processus de la Terre profonde et de la surface et aussi pour une évaluation Vers 15 Ma (Langhian), l'amarrage des Kabylides contre la précieuse des ressources énergétiques. lithosphère continentale africaine a atteint le stade fl exural ( Fig. 5 ). Cette accrétion d'un terrane continental le long de la marge s'est accompagnée de la propagation de failles de poussée au sein de la croûte africaine Remerciements formant le système Tell externe. Il est probable que le raccourcissement mesuré dans ce domaine résulte directement de cet événement. Le Les auteurs tiennent à remercier la division d'exploration SONATRACH soulèvement général de la chaîne côtière, qui a commencé pendant le et en particulier le Dr H. Ghandriche, qui nous a donné accès aux données Miocène supérieur (post11 Ma) est interprété comme le résultat d'un souterraines. La revue de Laurent Jolivet nous aide à améliorer le rebond suite à une rupture de la dalle de sous-conduction. La preuve d'un manuscrit. tel processus est donnée par le type d'activité magmatique post-collisionnelle [35] et par imagerie de tomographie sismique que, pour Les références le moment, il n'y a pas de dalle de subduction sous les Kabylides [46] . [1] B. Addoum, L'Atlas saharien sud-oriental. Cinématique des plis-chevauchements et reconstitution du bassin du Sud-Est constantinois (con fi ns algéro-tunisiens), thèse de doctorat, Université Paris-11, Orsay, 1995, 158 p. Depuis le début du Pléistocène, l'ensemble du domaine orogénique est affecté par une activité de compression diffuse, principalement concentrée dans le littoral (sur- [2] MO Aïte, J.-P. Gélard, Distension néogène post-collisionnelle sur le transect de Grande-Kabylie (Algérie), Bull. Soc. géol. France 168 (4) (1997) 423–436. N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 124 [3] J. Andrieux, La structure du Rif central. Études des relations entre la tectonique de compression et les nappes de glissement dans un tronçon de la chaîne alpine, Notes Mém. Serv. géol. Maroc, 235, 1971, 155 p. et une carte géologique (échelle 1: 200 000). [4] J.-M. Auzende, J. Bonnin, J.-L. Olivet, l'origine du western Bassin méditerranéen, J. Geol. Soc. Lond. 129 (1973) 607–620. [5] DRD Boote, DD Clark-Lowes, MW Traut, Paleozoic petroleum systems of North Africa, dans: DS Macgregor, RTJ Moody, DD Clark-Lowes (Eds.), Petroleum Geology of North Africa, Geol. Soc. Spec. Publ. 133 (1998) 7–68. [6] A. Boudiaf, H. Philip, A. Coutelle, J.-F. Ritz, Découverte d'un chevauchement d'âge Quaternaire au sud de la Grande Kabylie (Algérie), Geodin. Acta 12 (2) (1999) 71–80. [7] J.-P. Bouillin, Géologie alpine de la Petite Kabylie dans les ré- loque no 5, 26 ◦ Congrès Géologique International, Paris, dans: Mem. BRGM, 1980, pp. 67–85. [19] P. Favre, Géologie des massifs calcaires situés au front sud de l'unité de Kétama (Rif, Maroc), thèse de doctorat, Université de Genève, Suisse, 1992, Publications du département de géologie et paléontologie, no 1, 1992, 2 vol., 138 p. et 98 p. [20] D. Frizon de Lamotte, À propos de l'inversion cénozoïque de l'Atlas domaine en Afrique du Nord, CR Geoscience 337 (2005) 475–476. [21] D. Frizon de Lamotte, La structure du Rif oriental: rôle de la tectonique longitudinale et importance des fl uides, thèse de doctorat, Université Pierre-et-Marie-Curie, Paris-6, Mém. Sci. Terre no 85-03, 1985, 436 p. et une carte structurelle (échelle 1: 200 000). [22] D. Frizon de Lamotte, B. Saint Bezar, R. Bracène, E. Mercier, Les deux étapes principales de la construction de l'Atlas et la géodynamique de la gions de Collo et d'El Milia, thèse de doctorat, Université Pierre-et-Marie-Curie, Méditerranée occidentale, Tectonique 19 (4) (2000) 740–761. [23] B. Géry, H. Feinberg, Paris-6, 1977, 511 p. C. Lorenz, J. Magné, Dé fi nition d'une [8] J.-P. Bouillin, Le bassin maghrébin: une ancienne limite entre l'Europe et l'Afrique à l'Ouest des Alpes, Bull. Soc. géol. France 8 (4) (1986) 547–558. [9] R. Bracène, Géodynamique du Nord de l'Algérie: impact sur l'exploration pétrolière, thèse de doctorat, Université de CergyPontoise, France, 2002. [10] R. Bracène, D. Frizon de Lamotte, L'origine de l'intraplate déformation dans le système de l'Atlas de l'ouest et du centre de l'Algérie: du rifting jurassique à l'inversion cénozoïque – quaternaire, Tectonophysics 357 (2002) 207–226. [11] R. Bracène, A. Bellahcene, D. Bekkouche, E. Mercier, D. Frizon de Lamotte, Le style à peau fine du front de l'Atlas Sud dans le centre de l'Algérie, dans: DS Macgregor, RTJ Moody, DD ClarkLowes (Eds.), Petroleum Geology of North Africa, Geol. Soc. Spec. Publ. 133 (1998) 395–404. [12] E. Carminati, MJR Wortel, W. Spakman, R. Sabadini, Le rôle des processus de détachement des dalles lors de l'ouverture des bassins du centre-ouest de la Méditerranée: quelques preuves géologiques et géophysiques, Earth Planet. Sci. Lett. 160 (1998) 651–665. [13] P. Casero, Cadre structurel de l'exploration pétrolière joue dans Italie, dans: Volume spécial de la Société géologique italienne pour l'IGC 32 Florence, 2004, pp. 189–199. [14] G. Cattanéo, J.-P. Gélard, M. Aïté, R. Mouterde, La marge septentrionale de la Téthys maghrébine au Jurassique (Djurdjura et Chellata, Grande Kabylie, Algérie), Bull. Soc. géol. France 170 (1999) 173–188. série type de «l'Oligo-Miocène kabyle» anté-nappes dans le Djebel Aïssa-Mimoun (Grande Kabylie, Algérie), CR Acad. Sci. Paris, Ser. II 292 (1981) 1529-1532. [24] H. Ghandriche, Modalités de la superposition de structures de plissement-chevauchement d'âge alpin dans les Aurès (Algérie), thèse de doctorat, Université Paris-11, Orsay, France, 1991, 190 p. [25] F. Guerrera, A. Martin-Algarra, V. Perrone, Oligocène tardif Successions syn- / orogéniques tardives du Miocène dans les chaînes méditerranéennes occidentales et centrales, des cordillères bétiques aux Apennins du sud, Terra Nova 5 (1993) 525–544. [26] R. Guiraud, Rifting mésozoïque et inversion du bassin le long du nord- ern African Tethyan margin: an overview, in: DS Macgregor, RTJ Moody, DD Clark-Lowes (Eds.), Petroleum Geology of North Africa, Londres, Geol. Soc. Spec. Publ. 132 (1998) 217– 229. [27] R. Guiraud, L'évolution post-triasique de l'avant-pays de la chaîne alpine en Algérie, d'après l'étude du bassin du Hodna et des régions voisines, Rév. Géogr. Phys. Géol. Dyn. 17 (1975) 427–446. [28] M. Ha fi d, M. Zizi, AW Bally, A. Aït Salem, Styles structurels de la terminaison ouest onshore et offshore du Haut Atlas, Maroc, CR Geoscience 338 (2006). [29] L. Jolivet, C. Faccenna, Extension méditerranéenne et Afrique Collision Eurasie, Tectonics 19 (6) (2000) 1095–1106. [30] S. Khomsi, M. Bédir, M. Soussi, MG Ben Jemia, K. LattracheBen Ismail, Mise en évidence en suibsurface d'événements compressifs Eocène moyen-supérieur en Tunisie orientale (Sahel): généralité de la phase atlasique en [15] C. Coulon, M. Megartsi, S. Fourcade, R. Maury, H. Bellon, Afrique du Nord, CR Geoscience 338 (2006). A. Louni-Hacini, J. Cotten, A. Coutelle, D. Hermitte, Transition postcollisionnelle du volcanisme calc-alcalin au volcanisme alcalin lors du Noegene en Oranie (Algérie): expression magmatique d'une rupture de dalle, Lithos 62 (2002) 87– 110. [31] S. Khomsi, M. Bédir, H. Zouari, MG Ben Jemia, Mise en évidence et analyse d'une structure atlasique ennoyée au front de la chaîne alpine tunisienne, CR Geoscience 336 (2004) 1293– [16] J. Deverchère, K. Yelles, A. Domzig, B. Mercier de Lépinay, J.-P. Bouillin, V. Gaullier, R. Bracène, E. Calais, B. Savoye, A. Kherroubi, P. Le Roy, H. Pauc, G. Dan, Faille de poussée active au large de Boumerdes, Algérie, et ses relations avec le séisme de 2003 Mw 6,9, Geophys. Res. Lett. 32 (2005) L04311, doi: 10.1029 / 2004GL021646 . 1300. [32] M. Kieken, Étude géologique du Hodna, du Titteri et de la partie occidentale des Biban, Publ. Serv. Carte géol. Algérie, nouv. série (46) I (1974) 217 p. Et II (1975) 281 p. [33] R. Laf fi tte, Étude géologique de l'Aurès, thèse de doctorat, Paris, Bull., Paris, Publ. Serv. Carte géol. Algérie, nouv. série (46) I (1939) 217 p. Et II, 281 p. [17] A. Domzig, C. Le Roy, K. Yelles, J. Deverchère, J.-P. Bouillin, R. Bracène, B. Mercier de Lépinay, P. Le Roy, E. Calais, A. Kherroubi, V. Gaullier, B. Savoye, H. Pauc, À la recherche de la frontière [34] M. Mattauer, P. Tapponnier, F. Proust, Sur les mécanismes de formation des chaînes intracontinentales: exemple des chaînes atlasiques du Afrique-Eurasie Miocène au large de l'Algérie occidentale (croisière MARADJA'03), Maroc, Bull. Soc. géol. France (1977) 521-526. [35] R. Maury, S. Fourcade, C. CR Geoscience 338 (2006). Coulon, M. Azzouzi, H. Bellon, [18] M. Durand-Delga, J.-M. Fonboté, Le cadre structural de la Médi- A. Coutelle, A. Ouabadi, B. Semroud, M. Megarsi, J. Cotten, terranée occidentale, dans: J. Aubouin, J. Debelmas, M. Latreille (Eds.), Géologie O. Belanteur, A. Louni-Hacini, A. Piqué, R. Capdevila, J.Hernandez, JP Rehault, des chaînes alpines issues de la Téthys, Col- Magmatisme néogène post-collisionnel du N. Benaouali-Mebarek et al. / CR Geoscience 338 (2006) 115–125 Marge du Maghreb méditerranéen: une conséquence de la rupture de dalle, CR Acad. Sci. Paris, Ser. IIa 331 (2000) 159–173. [36] A. Michard, F. Negro, O. Saddiqi, ML Bouybaouene, A. Chalouan, R. Montigny, B. Goffé, Contraintes pression-température-temps sur l'édifice 125 [45] W. Sassi, JL Rudkiewicz, THRUSTPACK version 6.2: 2D en études de maturité intégrées dans les zones de poussée, rapport IFP n ° 45372, 1999, 79 p. [46] W. Spakman, MJR Wortel, Une vue tomographique sur l'ouest- de la montagne du Maghreb: preuves du transect du Rif (Maroc), corrélations géodynamique méditerranéenne, dans: W. Cavazza, FM Roure, telliennes (Algérie) et implication géodynamique, CR Geoscience 338 (2006). W. Spakman, GM Stamp fl i, PA Ziegler (Eds.), The Transmed Atlas - The Mediterranean Region from Crust to Mantle, Springer, Berlin, Heidelberg, 2004, pp. [37] K. Mickus, C. Jallouli, Crustal structure under the Tell et Montagnes de l'Atlas (Algérie et Tunisie) à travers l'analyse des données gravimétriques, Tectonophysics 314 (1999) 373–385. [38] J.-L. Morel, M. Meghraoui, tectonique de Gorringe-Alboran-Tell zone: Un système de transpression le long de la frontière de la plaque Afrique-Eurasie, Geology 24 (1996) 755–758. [39] CK Morley, Poussées hors séquence, Tectonics 7 (1988) 539– 561. [40] I. Morretti, M. Larrere, Construction assistée par ordinateur de l'équilibre sections transversales géologiques, Geobyte (1989) 16–24. [41] D. Obert, Étude géologique des Babors orientaux (domaine tellien, Algérie), thèse de doctorat, Université Paris-6, 1981, 645 p. [42] C. Piromallo, A. Morelli, tomographie par onde P du manteau undans la région alpine-méditerranéenne, J. Geophys. Res. 108 (2003), doi: 10.1029 / 2002JB001757 . [43] J.-P. Rehault, G. Boillot, A. Mauffret, La Méditerranée occidentaleévolution géologique du bassin ranéen, Mar. Geol. 55 (1984) 447– 31–52. [47] W. Spakman, S. van der Lee, R. van der Hilst, Voyage-temps tomographie du manteau européen-méditerranéen jusqu'à 1400 km, Phys. Planète Terre. Inter. 79 (1993) 3-74. [48] A. Teixell, ML Arboleya, M. Julivert, M. Charroud, Tectonic raccourcissement et topographie dans le Haut Atlas central (Maroc), Tectonique 22 (5) (2003) 1051, doi: 10.1029 / 2002TC001460 . [49] R. Vially, J. Letouzey, F. Bernard, N. Haddadi, G. Desforges, H. Askri, A. Boudjemaa, Inversion du bassin le long de la marge nord-africaine. The Saharan Atlas (Algérie), in: F. Roure (Ed.), PeriTethyan platform, Technip, Paris, 1994, pp. 79–118. [50] W. Wildi, La chaîne tello-rifaine (Algérie, Maroc, Tunisie): Structure, stratigraphie et évolution du Trias au Miocène, Rév. Géol. Dyn. Géogr. Phys. 24 (1983) 201-297. [51] W. Wildi, M. Nold, J. Uttinger, Géologie de la Dorsale calcaire entre Tétouan et Asifane (Rif interne, Maroc), Notes Mém. Serv. géol. Maroc 300 (1981) 233 p. et une carte structurelle (échelle 1: 100 000). 477. [44] E. Roca, D. Frizon de Lamotte, A. Mauffret, R. Bracène, J. Vergés, N.Benaouali, M. Fernandez, JA Munoz, H.Zeyen, dans: [52] A. Yelles-Chaouche, A. Boudiaf, H. Djellit, R. Bracene, La tectonique active de la région nord-algérienne, CR Geoscience 338 (2006). W. Cavazza, FM Roure, W. Spakman, GM Stamp fl i, PA Ziegler (Eds.), The Transmed Atlas - The Mediterranean Region from Crust to Mantle, Springer, Berlin, Heidelberg, 2004. [53] PA Ziegler, Evolution de l'Arctique-Atlantique Nord et de l'Ouest Téthys, Am. Assoc. Animal de compagnie. Geol. Mem. 43 (1988) 198.
