167 Bull. Soc. géol. France, 1989, (8), t. V, na 2, pp. 167-188 Séance spécialisée: Géologie de l'Oman, Paris, 15-16 juin 1987 Géologie d'une chaîne issue de la Téthys les montagnes d'Oman par FRANÇOIS BÉCHENNEC *, JOËL LE MÉTOUR *, DOMINIQUE RABU *, MICHEL BEURRIER *, CHANTAL BOURDILLON-JEUDY-DE-GRISSAC *, PATRICK DE WEVER **, MONIQUE TEGYEY * et MICHEL VILLEY * Mots clés. - Éo-alpin, Alpin, Pan-africain, Hercynien, Plate-forme arabique, Hawasina, Semail, Ophiolites, Schistes bleus, Oman, Téthys. Résumé. - Les montagnes d'Oman constituent une chaîne composite érigée au cours de deux cycles orogéniques majeurs, un cycle éo-alpin qui s'achève par le charriage des nappes de l'Hawasina et l'obduction d'une portion de croûte téthysienne sur la plate-forme arabique, un cycle alpin qui permet l'édification de la chaîne actuelle. Le socle des montagnes d'Oman est lui-même constitué de deux parties: une partie cristalline et cristallophyllienne structurée au cours d'un cycle pan-africain ancien, et une partie sédimentaire et volcanogène (autochtone A) faiblement structurée par les cycles pan-africain récent et hercynien. Le cycle éo-alpin débute au Permien supérieur par la transgression de la mer à fusulines, sur la bordure nord du Gondwana et par une distension crustale de ce continent qui donne naissance au bassin Hamrat Ouru. Au Trias, une nouvelle phase de distension crustale, individualise de nouvelles structures (bassin Umar, horst de Misfah, sillon AI Aridh), du côté interne du bassin Hamrat Ouru. Cet ensemble constitue le bassin Hawasina. Le Jurassique est une période de quiescence, avant une nouvelle tectonique distensive au Tithonique supérieur-Berriasien, qui provoque l'effondrement de la bordure NE de la plate-forme arabique, un recul vers l'ouest du talus continental et un affaissement du bassin Hawasina. Oes faciès de type Maiolica se déposent à l'aplomb de l'ancienne plate-forme et le bassin Hawasina, en grande partie sous la CCO, est caractérisé par des dépôts pélagiques siliceux. Le Crétacé inférieur est la période de reconquête, des parties effondrées de la plate-forme, par une méga séquence régressive; dans le bassin Hawasina, les turbidites carbonatées réapparaissent. A l'Albien supérieur-Cénomanien inférieur, le bassin océanique de Semail s'ouvre sur la bordure sud de la Néotéthys. Ourant le Crétacé supérieur, la chaîne éo-alpine des montagnes d'Oman s'érige sur la bordure NE de la plate-forme arabique. Cette orogenèse éo-alpine est caractérisée d'une part, par la subduction du promontoire NE de la plate-forme arabique; cette subduction qui se développe au Turonien moyen s'induit des structures tangentielles cisaillantes à vergence océanique, associées à un métamorphisme HP-BT sur la frange interne de la plate-forme (Saih-Hatat). Cette orogenèse est d'autre part caractérisée, par la fermeture (à partir du Turonien terminal-Coniacien) du bassin océanique de Semail et par le charriage des unités allochtones ophiolitiques (nappe de Semail) et sédimentaires (nappes Hawasina) sur ['avant-pays. Cette tectonique obductive précède la surrection de la chaîne éo-alpine dont le démantellement débute au Maastrichtien. A ce dernier succède un cycle alpin entre le Maastrichtien et le BurdigaIien, caractérisé par une sédimentation de plate-forme instable et donnant aux montagnes d'Oman leur architecture actuelle. Geology of a Tethyan mountain beU Key I\'ords. - the Oman mountains Eo-Alpine, Alpine, Pan-African, Hercynian, Arabian platform, Hawasina, Samail, Ophiolites, Blueschists, Oman, Tethys. Abstract. - The Oman mountains are a composite orogenic belt that was built during two major orogenie cycles: the Eo-Alpine cycle, that terminated with the overthrusting of the Hawasina nappes and the obduction of a part of the Tethyan oceanic crust onto the Arabian platform, and the Alpine cycle, during which the present mountain range was uplifted. The basement to the Oman mountains itself consists of two parts, one part that was deformed and metamorphosed during an old Panafrican cycle, and a sedimentary and volcanic part (autochthonous unit A) that was weakly deformed during a younger Panafrican and the Hercynian cycle. The Eo-Alpine cycle began in the late Permian with the transgression of the fusulinid sea onto the northern edge of Gondwana, and crustal extension within Gondwana that gave rise to the Hamrat Ouru basin. Renewed extension during the Triassic led to the formation of the Umar basin, Misfah horst and Aridh trough on the internai side of the Hamrat Ouru basin, these four structures together constituting the Hawasina basin. The Jurassic was a period of quiescence, preceding a further phase of extensional tectonism during the late Tithonian-Berriasian, which provoked the foundering of the northeastern edge of the Arabian platform, the westward retreat of the continental slope and subsidence of the Hawasina basin. Majolica facies sediments were deposited on the former platform, and the Hawasina basin, most of which was below the CCO, was characterized by the deposition of siliceous pelagic sediments. Ouring the early Cretaceous the process was reversed, the submerged parts of the platform being covered by a regressive mega-sequence and in the Hawasina basin carbonate turbidites reappared. Ouring the late Albian-early Cenomanian times, the oceanic Samail basin opened on the southern margin of the newly-formed Tethys. In the late Cretaceous the Eo-Alpine Oman mountain belt was built on the northeast edge of the Arabian platform. The Eo-Alpine orogeny was characterized by two main events. One was the subduction of the northeastern promontory of the Arabian platform, commencing during the Turonian, which was accompanied by the development of oceanward-verging tangential shears, and, on the internai edge of the platform (the Saih Hatat area), by HP-LT metamorphism. The other main event was the closure of the Samail oceanic basin, that started during the late Turonian-Coniacian times, and resulted in the thrusting of the Samail ophiolite nappe together with the sedimentary Hawasina nappes onto the foreland. Obduction was followed by uplift of the Eo-Alpine mountains whose erosion began during the Maastrichtian. The Eo-Alpine phase was succeeded by an Alpine cycle between Maastrichtian and Burdigalian times characterized by unstable platform sedimentation and giving the Oman mountains their present-day architecture. * Service géologique national, BRGM, BP 6009, 45060 Orléans cedex. ** Lab. Stratigraphie, Univ. P. et M. Curie, 4, place Jussieu, 75252 Paris cedex 05. Note présentée à la séance des 15-16 juin 1987, déposée le 20 juin 1988; manuscrit définitif accepté le 22 novembre 1988. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 168 F. BÉCHENNEC INTRODUCTION. Situées sur la bordure NE de la plate-forme arabique, les montagnes d'Oman constituent une chaîne arquée depuis la péninsule du Musandam au NW, jusqu'au cap de Raas al Had dans la région de Sur, au SE (fig. 1). Cette chaîne étroite, longue de 700 km environ et de la~geur variable (50 à 140 km), culmine à 3 000 m dans le ]abal Akhdar. Les pionniers de la géologie des montagnes d'O~an [Lees, 1928] ont reconnu la positi.on. allochtone <;les terram~ rapportés à l'unité de «SamaIl Igneous senes », et a l'ensemble sédimentaire et volcanique des nappes Hawasina, qui reposent sur la plate-forme carbonatée arabe. Cependant cette idée fut ensuite combattue par Morton [1959], Tschopp [1967] et Wilson [1969] qui considérèrent les unités de Semail et d'Hawasina comme autochtones et enracinées au niveau d'un eugéosynclinal disposé au sein de la plate-forme carbonatée arabe. Les travaux de terrain effectués de 1967 à 1969 par une équipe de géologues de la compagnie ~hell, pO,ur l~ .compte de P.D.O., conduite par K.W. Glenme ont defin~t1vement établi le caractère allochtone des nappes Hawasma et de la nappe de Semail. La géologie d'ensemble de la chaîne des montagnes d'Oman est exposée dans un ouvra!?e synthétique accompagné d'une carte au 11500000 [Glenme et al., 1974]. Les auteurs distinguent de la base vers le sommet: - un ensemble autochtone constitué par un socle antécambrien à paléozoïque inférieur recouvert par une série de carbonates de plate-forme d'âge permien moyen à crétacé supérieur (Sénonien); - l'ensemble allochtone sédimentaire et volcanique constitué par l'empilement des nappes Hawasina d'âge IRAN 100km \ " UNIS ...... _' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ---"', \ \ \ ARABIE 'SAOUDITE , 1 SULTANAT D' OHAN 1 1 FIG. FIG. 1. - Les montagnes d'Oman, schéma de localisation. 1. - The Oman mountains; location map. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 et al. permo-triasique à crétacé supérieur. (Cénoma~ien). Il repose tectoniquement sur les formatlOns sommItales de la . plate-forme carbonatée autochtone;. - la nappe ophiolitique de Sema il qUI recouvre tectomquement les nappes Hawasina; .. , .. - une séquence autochtone maastnchtzenne a tertZaIre, essentiellement carbonatée qui recouvre en discordance sédimentaire les trois ensembles précédents. Les résultats obtenus par Glennie et ses collaborateurs ont constitué la base de départ de nombreuses nouvelles études sur les ophiolites de la nappe de Semail, les séries sédimentaires de la nappe Hawasina et l'autochtone. Dans le présent article, les résultats issus de la cartograph~e géologique réalisée par le BRGM entre 1982 et 1985 [Bechennec et al., 1986a et b; Grammont (de) et al., 1986; Hutin etai., 1986; Rabu etaI., 1986; Beurrier etai., 1986a et b; Le Métour et al., 1986a et b; Villey et al., 1986a, b et C' Béchennec, 1987; Beurrier, 1987; Le Métour, 1987; Rabu, 1987; Béchennec et al., 1988] sont confrontés et discutés avec ces travaux récents. Les principales étapes de l'évolution paléog~og~aphique d'un fragment de la Téthys et de sa marge, amsi que les différentes phases tectogénétiques qui ont donné aux montagnes d'Oman leur structure actuelle, sont retracées (tabl. 1). Les montagnes d'Oman, formées au cours de l'orogène alpine s.l., se composent de 7 unités principales, soit de bas en haut: - le socle cristallin et cristallophyllien: structuré et granitisé au Protérozoïque supérieur, il n'affleure que peu, au sud-est de la chaîne, dans le Jabal Ja'alan et la région de Qahlat (fig. 2); - l'autochtone« A » : transgressif sur le socle, il forme un ensemble d'origine sédimentaire et volcanique légèrement structuré au Pan-africain terminal et à l'Hercynien; - l'autochtone « B » : composé de formations essentiellement carbonatées d'âge permo-crétacé, il repose en discordance sur l'autochtone A et représente les dépôts de la bordure nord-orientale de la plate-forme arabique; il est structuré et localement métamorphisé lors de la tecto, . orogenèse éo-alpine; - les nappes Hawasina: composees de format~ons sédimentaires essentiellement bathyales et de volcamtes, d'âge permo-crétacé, elles forment une méga-unité .tectonique et représentent un fragment de la marge contmentale passive sud-téthysienne. Elles ont été charriées sur la bordure nord-orientale de la plate-forme arabique, au cours du Sénonien, lors de l'obduction des ophiolites de Semail; - la nappe de Semai!: elle constitue une méga-unité tectonique ophiolitique correspondant à un fragmen~ de lithosphère océanique néo-téthysienne, à croûte océamque d'âge albo-cénomanien à cénomanien-turonien. Elle ~ été obductée sur la bordure nord-est de la plate-forme arabIque au Campanien-Maastrichtien inférieur; - le néo-autochtone: il correspond à un ensemble sédimentaire carbonaté, transgressif sur toutes les unités précédentes. Il est constitué de formations dont le dépôt débute au Maastrichtien moyen-supérieur, mais se développe essentiellement durant le Tertiaire, jusqu'au Burdigalien; - les dépôts superficiels: formés par les produits. de démantèlement de la chaîne, ils sont d'âge plio-quaternaire. TABL. TABL. AGE'" 1 1 lM "' CIlf\OtIOSTRATlGRAPHYt AUTOOHlllHlt 1. 1. +- ~I~'~U~T~R~A~ To',cst,iJI dc(>Osill EA/IL Y MIOCEIlE TO MAASTRICICT'AN CAMPAl/lAtl 8) ~ f '"~ BOCKS 1/4 OMAN MOUNT AINS Scd,mO(\IJ'Y 'yclol 23 Synthèse des événements sédimentaires et tectoniques des montagnes d'Oman. SedimentalY and tectonic events in the Oman mountains. ALLOCltfltONOUS /lOCKS IN OMAN MOU/H AINS rlOcou .r>J onvwonmonll 1" Il f • h Ihmlll Ov,v 0 ..." ri dg r Um., 0 .. ,,, 1 Muod IOflollrlal AlPIN( .nd 1 ~ TURONIAN lMI'1.ACEMftll OF SAMAIL tlAPPE • OROGOI oy,d ST MIT OF « Svlnid.I cI,bon.l. pl.l'Otm EROSION ~ ALBIAN APTIAN OPE_aH t.f '"'\)0".'" p~,~,~ ~~l~ HAUT (fliVIAtj ~ ~ ~ 1 ~O ~ OATIlONIAtl OA.JOCIAN AAlEtllAN TOARCIAtl CI,I.>on." S.hun GrOVl' PlIEtJSOAC1HAtl ! ca,lJonllO plOllo,m dorv.hl 1~ z « 4: ..; ~ '" ~ ~ OISTENSION n.d.ollflAn d\Cl" TRANSGRESSION MURGIlAOIAr4 Sullmergenc. or pl.IIOtm 'lod'oI."'" T",blll'l' RIFTINO' l ,ho" EX 1( /ISION 611\n\ J'm. .nd CI'!>""" 1a tlcPOlitiOil Volc.nlsm (ull"o~'''1 Il.1.1.',,, . dopo.hlon ~ "m. nool bvild,nu end InIl,n.I, .. lJonali plOllo<m VoIcenl.m "lIom.1 ploll.,..m .nd 1001· bvlld up ruFTLNG: VoIcaN.m 140CUIU OROOVICIU 0_0(;0, ~, a :-- N Group ________ lAI[ OQ :; ~t1lr~" 1'\\OllidJI '0 IlJLt!<Lal A~hd .. MIOIAt4 'J::i 00 .'J::i ~ « DOflASIlAMIAtl ~~ A'lll.·m. Uk <1) ~ ;l> z ~ !Il SCYTIII Atl 3: dCpOllhon ~ !.! OJUVIAN VJ c5 <,'llOO4l" J - A/IISIAN a :> 1 3 (MEnGE/KE LAOlrllAI4 () m o EflOSIO/lln CANIIAN ~ end Z 110RIArI 1 TvrlJJdll' doposhlon Cl IlETIANGIAII 258 3: o plltlofm T fi AtlSGflE SSIOl4 2Hi tl::J [/J [/J RIIE T1AtI ~ r' m n.I.,hol.. ,ian (hel' ,h'''1 dapolitl SltJEMUfllAtl :::::: l DISTENSION î CALlOVIAll H~L IM( ~ OXFOflOIAlI 204 Of USIN ! vi I(IMMEfI'OGIAN ououe 1101. --------- III OOWIIW"RP OF TIIE PLATFORM TITIlOlllAtj 195 Tu<bldll' depolhlon 1: ... • P,og, . . . lve f~linll or • bllhy.1 10 lubdd.l conr",od I.>uln VALA/IGINIAtl OERRIASIAr4 SA"All 1 - Sub''''.1 DARREMIAN 130 [ 0 . Al PIN ( 1 U "J OROG(NI • lyntcCloni<; cnvuonrncn, 1 CUtOMANIAN OROGlt/lC CYCLES m4lriflO dcposill rrom EMf'lA((MUH Of HAWASINA NAPPES 101 Onl.ol. •• TeIlCIIfI.1 dOpOllli SA/HOIIIAN COIlIACIAN 115 ~ 1 fl70 CA"BRIU [HLI CA"8R\U LA TE PROnROZOIC -------- ---1 /fuql G'ouP d. : d'.~v.. lv"'.ty u. ; Unconlormhy (11 .bJOktl • • 001 accordll'Q 10 VoIe.nlsm 10llloonou•• nd co,bon'I' EMERGE/KI: TRAIJSGRESSIQN •• dimonu . PU-AfRICU O_O(;[NI mldno lodin,onll Odin, 1982 0\ '..0 170 F. BÉCHENNEC 1. LE SOCLE CRISTALLIN ET CRISTALLOPHYLLIEN: LE CYCLE OROGÉNIQUE PAN-AFRICAIN ANCIEN. Hatat; leur étude a permis d'y caractériser différentes formations (tabl. II), de les corréler entre elles et avec celles des régions voisines notamment le Haushi Huqf et l'Oman intérieur, et d'y individualiser deux cycles orogéniques, le cycle pan-africain et le cycle hercynien. Le socle cristallin et cristallophyllien n'affleure que peu dans les montagnes d'Oman, et uniquement à l'extrême sud-est (Jabal Ja'alan et région de Qalhat) où il est recouvert directement par les formations transgressives tertiaires du néo-autochtone ou par les dépôts superficiels plioquaternaires. Ce socle est constitué de paragneiss migmatiques et d'amphibolites, recoupés par des dykes doléritiques et rhyolitiques et par des intrusions granitiques datées [Glennie et al., 1974] à 845 ± 15 Ma (Rb/Sr sur biotite et roche totale) et à 872 ± 17 Ma (K/ Ar sur biotite). Ces âges impliquent pour le socle cristallin et cristallophyllien des montagnes d'Oman, d'ailleurs semblable à celui du Dhofar et des îles Kuria Muria [Lees, 1928; Morton, 1959; Dubertret, 1968], une évolution sensiblement différente des séries cristallophylliennes d'Arabie et du Yemen du Nord [Delfour, 1979, 1980; Krôner, 1979]. Eloigné des zones de suture du bouclier arabo-nubien, le socle des montagnes d'Oman n'a pas enregistré la totalité des événements tectono-métamorphiques pan-africains, particulièrement ceux qui ont accompagné la collision des blocs continentaux entre 670 et 640 Ma [Calvez et al., 1983; Stacey et al., 1984]. 1) Le cycle orogénique pan-africain terminal. Au Protérozoïque supérieur, vraisemblablement aux environs de 650 Ma (par comparaison avec l'Arabie), le socle cristallin et cristallophyilien alors pénéplané, est affecté par une phase de distension et de rifting. Cet épisode distensif est particulièrement marqué dans le Saih Hatat [Le Métour, 1987] où il entraîne l'individualisation de horsts et de grabens actifs soulignés par les variations rapides et nombreuses des différents faciès volcano-clastiques, et induit un important magmatisme (Fm. de Hatat) [Le Métour et al., 1986a; Villey et al., 1986a]. Celui-ci se traduit essentiellement par un volcanisme explosif de composition intermédiaire à acide et accessoirement par un volcanisme effusif sous-marin de composition basique. Le chimisme des laves, tho1éiitique et alcalin à transitionnel caractérise une distension intra-plaque continentale. Dans le Jabal Akhdar (Fm. de Mistal), cette phase de distension et de rifting apparaît moins intense. Le magmatisme [Rabu et al., 1986; Rabu, 1987] se limite à de rares épisodes de volcanisme effusif, de composition basique et intermédiaire à caractère alcalin, et les produits volcanogènes remaniés viennent essentiellement de la région voisine du Saih Hatat ainsi que le montrent les gradients d'héritage décroissant vers l'ouest. Cette phase de distension et de rifting, avorte rapide- II. - L'AUTOCHTONE «A» : LES CYCLES OROGÉNIQUES FINI-PAN-AFRICAIN ET HERCYNIEN. Dans les montagnes d'Oman, l'autochtone « A » affleure largement dans les fenêtres du Jabal Akhdar et du Saih TABL. TABL. II. II. - Principales caractéristiques lithologiques des formations de l'autochtone A dans le Jabal Akhdar et le Saih Hatat. Main lithological features of the formations of autochthonous unit A in Jabal Akhdar and Saih Hatat. JABAL AKHDAR Permien sup. SAIH HATAT 1 Saiq f<'m. Saiq Fm. Fara Fm. : cherty-tuffite noire, ignimbrite, brèche, grès grossier, siltite, tuf, wacke feldspathique. 0,,; P"; 380 m l', Amdeh Fm. : grès quartzeux et sub-feldspathique, siltstone quartzeux et micacé, argilite, conglomérats P,,;3400 m l' Mu'aydin Fm. siltite et argilile, rares grès quartzeux. 0,,;P,,;900 m " ---- Protézozoïq ue supérieur ~--------------------------------------------Mistal Fm. : conglomérat à galet de granite, wackes, siltstone et grès remaniant des clastes terrigènes et volcanogènes, rares niveaux volcaniques, rares dolomies. P"; \000 m ~----------1~-------------------------- supérieur à plus ancien? Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 Cambrien sup. ? \ Hajir Fm.. calcaire el dolomie noire fétide. 0,,; P"; 100 m Protérozoïq~e Socle cristallin et cristallophyllien (non affieurunt) Ordovicien sup ? Ordovicien inférieur el moyen Kharus f<'m. : calcaire gris, dolomie, siltite argileuse et carbonatée. 0";P,,;250 m ~--------------------------------------------- Permien sup. ~--------------------------F============9 F============9~-------------------------- Cambrien inférieur à moyen et al. ~--------------------------f===========~ Hiyam Fm. : dolomie et calcaire dolomitique, conglomérat et microconglomérat carbonaté. 0";P";400m +----------------------------------------------Hatat Fm. : série volcanoclastique et volcanique essentiellement acide à intermédiaire - rares dolomies. P,,;1500m Cambrien inf. Protérozoïque supérieur ~--------------------------~---------~ Socle cristallin et cristallophyllien (non affieurant) Protérozoïq ue supérieur à plus ancien? LES MONTAG ment, ce qui se traduit par une diminution de l'activité volcanique et une raréfaction des clastes volcanogènes. Progressivement les grabens individualisés se comblent, la sédimentation clastique terrigène devient de plus en plus fine, et finalement les morphostructures héritées de cette phase distensive sont scellées par une sédimentation carbonatée de plate-forme (Fms. de Hajir et de Hiyam). Ce type de sédimentation tranquille va se poursuivre, au moins dans le Jabal Akhdar (dépôts érodés dans le Saih Hatat), durant le Vendien (Fm. de Mu'aydin). Le retour à une plate-forme carbonatée (Fm. de Kharus) s'effectue progressivement entre le Vendien et le Cambrien inférieur. Au Cambrien inférieur-Cambrien moyen une certaine activité tectonique réapparaît. Elle se traduit par une tendance à l'émersion, par l'individualisation de horsts et de grabens, et par un volcanisme sub-aérien de composition acide, relativement important (Fm. Fara) [Beurrier et al., 1986a; Rabu, 1987]. Cette activité tectonique correspond CI) Do.aine .édian • @,(!)Do.aines lat raux>240 [ll]ll] Fas. post-ordoviciennes o ~·~u1~s~~~ed~e~:~~~e ~ F. J. é y a p 0 rit i que s ~ r.s,. terrigènes carbonatées D r _____ HH 1b JA JH JJ et Socle cristallin rront des raille nappes nor.ale Ha u shi Hu q r 1 br a j a bal Akhdar j a bal Ha_. a h j a bal Ja' A 1 an j a bal "a d a r j a bal a. a r al h a t J" JO Oa o "s SH "asirah Sai h Hat a t K" Ku ria o Mur ia 171 ES D'OMA vraisemblablement aux dernières manifestations de l'épirogenèse pan-africaine. A l'échelle de l'Oman il apparaît que durant ce cycle, la région du Saih Hatat est partie intégrante d'un domaine médian axé NNE-SSW (fig. 2), caractérisé au Protérozoïque supérieur par une distension crustale maximale qui se suit jusque dans le Sud-Oman. Le Jabal Akhdar au contraire, s'intègre dans un domaine latéral occidental plus stable, dont le symétrique oriental se situe dans le Haushi Huqf. Les limites entre ces domaines sont marquées par de grands accidents, dont l'un, situé dans le couloir de «Samail gap », aura un rôle déterminant à plusieurs reprises au cours des périodes ultérieures. 2) Le cycle orogénique hercynien. Au Cambrien supérieur-Ordovicien inférieur, après une intense phase d'érosion continentale dont l'empreinte s'observe surtout dans le Saih Hatat, où toutes les séries postérieures à la Fm. de Hiyam ont été érodées, le cycle orogénique hercynien débute par une grande transgression. Celle-ci se développe sur un vaste territoire cratonisé et établit un régime de sédimentation clastique terrigène durable. Le Saih Hatat et la zone médiane reconnue au cours du cycle précédent (fig.2) sont particulièrement subsidentes. Les formations de Amdeh et de Mahatta Humaid qui se déposent entre le Cambrien supérieur (?) et l'Ordovicien moyen à supérieur [Glennie et al., 1974; Lovelock et al., 1981; Le Métour, 1987] sont représentées par une importante série de grès et shales pouvant dépasser les 7 000 mètres [Morton, 1979; Glennie, 1977; Gorin et al., 1982]. A la suite de Tschopp [1967], Glennie et al., [1974] puis Michard [1982] ont reconnu une structuration syn-schisteuse à travers ces séries; Michard [1982] propose d'y voir les effets d'une orogenèse hercynienne s.l. En fait, il nous apparaît [Le Métour, 1987; Rabu, 1987] que les effets de la tectogenèse hercynienne sont relativement faibles en Oman. L'événement compressif, postérieur du Dévonien, qui affecte l'ensemble des séries pré-permiennes, ne développe que des plis ouverts sans schistosité, des ondulations et des jeux de blocs le long d'accidents cassants. La schistosité qui recoupe ces ensembles sédimentaires est aussi reconnue dans les formations permo-crétacées [Le Métour et al., 1987]. A la suite de ces mouvements, un vaste domaine continental s'installe durant le Paléozoïque supérieur avec une forte empreinte glaciaire, bien connu dans le Haushi Huqf [Braakman et al., 1982]. III. - L'AUTOCHTONE « B » LES NAPPES HAWASINA, LES OPHIOLITES DE SEMAIL: DU RIFTING A LA TECTOGENÈSE ÉOALPINE. L'étude des formations de l'autochtone « B » (tabl. III),' des nappes Hawasina (tabl. IV) et des ophiolites de Semail, ainsi que les métamorphismes et déformations affectant ces ensembles, permettent de reconstituer l'évolution de cette - portion de la bordure sud de la Téthys. Elle débute au Murghabien avec le rifting de la plaque arabo-iranienne et FIG. 2. Paléogéographie des formations du Protérozoïque supérieurl'ouverture de la Néotéthys; elle couvre l'évolution tectoniCambrien inférieur en Oman [modifié de Gorin et al., 1982). que et sédimentaire de l'ensemble marge passive omaFIG. 2. - PaJaeogeography of the Jate Proterozoic-earJy Cambrian deposits naise-océan, et s'achève au Campanien au cours d'une in Oman [modified from Gorin et al., 1982}. o 100 km Bull. Soc. géoJ. Fr., 1989, nO 2 172 F. BÉCHEN EC et al. TABL. Ill. - Principales caractéristiques lithologiques des formations de l'autochtone B des montagnes d'Oman (parties centrale et orientale). TABL. III. Main lithological featl/res of the forma lions of al/lOchlhonOl/s IInil B in the cenlral and eastem pans of the Oman mOl/l1fains. AGE FOKMATION GKOUPE LITHOLOGIE Muti Siltite argileu~c carbonatec il passees conglomeratiques, brechiques et mega-bréchiqucs - horizons de gres il cimcnt carbunate - chen il radiulaires Turonien Fitri Calcaire nuir rétide il roramil1lrères planctoniques et accumulation~de lamellibranches. Cenumanien Natih Calcaire Nahr Umr :vtarne~ il urbitoline~; charge Shams Calcaire biocla~tique il rudi~te et roraminirère~benthique~ - Con~truction~ récirale~ à rudiste~. Santonien { biocla~tique il débri~ de rudiste, préalvéolines { Albien inr. à Aptien Barrémien à Ilauterivien Hirkat terrigène il la ba~e Conglomérat il élément~ de calcaire - micrite argileuse en petits bancs rormant des séquences répétitives à rare~ organogènes, radiolaires, ~ili~pongiaire~.conslruction~ récirale~ il rudi~te~. debri~ Valanginien ~1~~~o_n_i9~:~~~_ Portlandien inr. l'lien~bachien { Awabi :Vlicrite supérieur Calcaire oolithique il rares roraminirères benthiques, nombreuses accumulation~de lamellibranches. inrérieur grès quartzcux, Mahil Dolumie rubanée pauvre en Saiq Calcaire et dolomie il Fusulines, horizons sub-évaporitiques 'l'ur. lunite, ba~alte, tranchy-andesite, rhyudacite, intru~iun~ (dulérite, micru-granite). Cunglomérat et ~iltite argileu~e lenticulaire~ ~ilificiée il calpionelle~ (raciès grè~ calcareux, :\laiolica). oolilhe~ rerrugineu~e~,calcaire biocla~tique. TI{IAS !)oraschamien? Djulfien il '\1urghabien débri~ organogènes { tectogenèse éo-alpine, caractérisée par une subduction suivie d'une obduction qui conduisent à la fermeture de la N éotéthys méridionale. 1) Le Permien supérieur - Transgression de la « Mer à fusulines ». Installation de la plate-forme carbonatée d'Oman et de celle de Baid. Distension et rifting sur la bordure nord du Gondwana : individualisation du bassin Hamrat Duru. Dès le Murghabien, une large transgression marine couvre le socle pénéplané de la partie nord-orientale du Gondwana, en deux étapes successives. Au cours de la première, le dépôt de conglomérats fluviatiles à marins très littoral (grès et siltites de la base de la Fm. de Saïq) efface les irrégularités topographiques du socle recouvert. Au cours de la seconde, au Murghabien supérieur, les faciès carbonatés de plate-forme se généralisent tant dans le Jabal Akhdar [Rabu, 1987] que dans le Saih Hatat [Le Métour, 1987] vers le nord-ouest dans le Musandam [Glennie et al.. 1974; Ricateau et Riché, 1980] et sur la plate-forme de Baid, [Fm. de Baid, Béchennec, 1987] (fig. 3 et 4). Si le Musandam et la majeure partie du Jabal Akhdar constituent un domaine stable, le Saih Hatat et la terminaison NE du Jabal Akhdar apparaissent instables. Cette instabilité se traduit [Le Métour, 1987; Rabu, 1987] par des variations lithologiques rapides et nombreuses dans les termes inférieurs de la formation de Saïq, par l'individualisation de horsts et de grabens limités par des failles actives, par l'existence de discordance syn-sédimentaire et par Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 l'interstratification dans les horizons à fusulines de la formation de Saïq, de rhyolites et tufs rhyolitiques et de basaltes et trachy-andésites à caractère transitionnel, caractéristiques d'une distension intraplaque continentale [Le Métour, 1987]. Une telle instabilité se développe aussi sur la plate-forme de Baid où elle se marque par la présence de brèches et de volcanites basiques à intermédiaires à chimisme alcalin [Béchennec, 1987]. A partir du Djulfien une tendance régressive importante s'observe sur la plate-forme avec l'épaisseur de faciès très confinés et un fort appauvrissement de la microfaune. Cet épisode régressif reconnu dans toutes les montagnes d'Oman jusqu'au Musandam [Glennie et al., 1974; Ricateau et Riché, 1980] se poursuit durant le Trias inférieur et moyen (Fm de Mahil). Le bassin Hamrat Duru. L'instabilité observée dans le Saih Hatat et sur la bordure de la plate-forme de Baid [Béchennec, 1987] correspond à une importante phase de distension et de rifting qui aboutit à l'individualisation, dans la partie nord-est du Gondwana, d'un vaste bassin intra-continental, le bassin Hamrat Duru (fig. 4). Celui-ci, au niveau' de l'Oman sépare alors la plate-forme omanaise de la plateforme de Baid (fig. 5) et a, d'après les constructions rétro-tectoniques, une largeur de l'ordre de 220 km [Béchennec, 1987]. Cette distension s'accompagne d'un impor- LES MONTAGNES D'OMAN mmmrn lillillJlllJ Bassin Hamrat Dur Hamrat Ouru ~ :~~;~~~/~~~c~~rQ. ~ t-iaushi Iluqf Jabal Akhdar Masqat lA~~~n~orme carb. Masirah Musandam Ncyriz Oman intérieur Qatar Saih Hatat PERMIEN SUPERIEUR 173 tant magmatisme (membre inférieur de la Fm. de Al Ji1 _ tabl. IV) avec de puissantes séquences de vo1canites essentiellement basiques, localement intermédiaires à acides, dont le chimisme est généralement alcalin, mais présente parfois des affinités avec des tholéiites océaniques. Ce type de magmatisme est caractéristique d'une distension intraplaque continentale, mais la présence des tholéiites océaniques marque un phénomène d'amincissement crustal prononcé, même s'il n'aboutit pas à une océanisation véritable [Béchennec, 1987]. . Cette phase de rifting entraîne la formation de talus continentaux, en bordure des plates-formes, sur lesquels se déposent des brèches et des mégabrèches : membre B et C de la Fm. de Maqam, Gp. de Sumeini [Watts et Garrison, 1986; Glennie et al., 1974] et membre inférieur de la Fm de Al Jil. Cette phase induit aussi le dépôt des premières radiolarites et de turbidites essentiellement carbonatées parfois gréseuses, qui remanient en milieu bathyal des clastes issus des deux plates-formes bordières. Les radiolarites, qui reposent sur la puissante séquence volcanique basale, ont été datées du Permien supérieur [De Wever et al., 1988; Béchennec, 1987]. Cette datation ainsi que la reconnaissance et la caractérisation d'un important magma- FIG. 3. - Carte paléogéographique de la bordure NE de la plate-forme arabique au Permien supérieur. 3. - Palaeogeographic map of the northeastern Arabian platform during the late Permian. FIG. ' " " / BA Au " ill!IllIIIlIl T'thy, [J]J]] Plat~-fo,.u: ,. f.~Jl l1I~ / ", extension au Perlien supérieur ( "'- \ J . "" • • •• " rraglentation '-"J-. VolcaniSl1! intraplaque ~Grabencontinental Carboni(ht-Pu·.ien • •• du Sud-Gondwana Otpôl 91aC iaire de Gondwana ~·--...Catotte91aci"i"edtGondwana r - r i ' en Inde et en Oun FIG. FIG. 4. 4. - Esquisse paléogéographique du domaine de transition Sud-Gondwana-Téthys au Permien. Diagrammatic palaeogeography of the South Gondwana-Tethys transition zone during the Permian. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 tl::i ~ -.J ~ :-CI') Cl r-> ()q ~, Cl :-- ~~ \0 00 TABL. .\0 TABL. ;j o IV. IV. Lithostratigraphie des nappes Hawasina. Lithostratigraphy of the Hawasina nappes. IV HAMRAT DURU GROUP AGE UMAR GROUP KAWRGROUP AL ARIDH GROUP Late Turon.-early Sen. Nayid Fm. Na (carbonate turbiditeJ Safil Fm. Sf(micritic clayey limestone) Musallah Fm. Late Cenomanian _ Si 2C (silici1ied limcstone) Si 2 (carbonate turbidite) Barremian - ArR ofplatform carbonate) Ar4 V(olistolith (andesite-granophyre) ~!i~~~~~~~~~~~0!~ __ J~~~~~~~~~~~~~I---- ------ _ Ar4L (carbonate turbidite)' Sid'rFm. AI Ghafat Fm. Sil (silicified limestone) Si 1L - Sil LC (silici1ied limestone-micrite) Ar3 (radiolarite-megabreccia) ArR (olistolith ofplatform carbonate) Tithonian-Berr. --~i~~i:;:::;::;':'::;::~::i Dogger-Malm Mb 2C-Mb 2LC (radioJarite-carbonate turbidite) Mb 2Sl (siltstone-shale-sandstone turbidite) Mb 2 (sandslOne turbidite) Mb 2L (calcareous sandstone turbiditeJ Lias MatbatFm. Late-rnid. Triassic "8 Nadan Fm. Nd (micritic limestone, majolica) tn ~ l::l Sayfam Fm. MbR (olistolith of platform carbonate) Mb l (carbonate turbidite> Arl (breccia-carbonate turbiditeradiolarite) Mb l V (basalt-hyaloclastite) Arl V (basaIt) Mf(platform carbonate) Misfah Fm. -----------------.1 Sinni Fm. MfV (andesite-basalt) Um V 1 2 (basalt-andesiteJ UmV3 (trachyte-granophyre> i':arly Triassic? calcaires de type Hallstatt Aj] V (basalt-andesite-keratophyre) Bd (platform carbonate) Late Permian t-- UmR (olistolith ofplatform carbonate) - Mffi(reeflimestone) AhS (sandstone > Ajl (carbonate turbiditel AhSh (megabreccia-radiolariteJ tn' () ::r:: tn Z Z () Aj2C (radiolarite-shale) AIJiIFm. ~ t:x:l Baid Fm. BdV (basait) r- 175 LES MONTAGNES D'OMAN TRIAS P F. ARABE SW _ _ _ _ _ BASSIN BASSIN HAMRAT li .4 .~~_u .......::.:.: .. SOCLE SUPERIEUR HAWASINA HORST SILLON de de BAID AL ARIDH DU RU 45Dkm~ __ HORST de MISFAH _ BASSIN UMAR u~ TETHYS NE ~_ C8&ti§:-~f3('''~~---~CARBON. LITTORAUX SEDIMENTS BATHYAUX DRadiolarites grrias lHlpermien sup. [Z:JBrèches §Turbidites FIG. 5. - Le bassin Hawasina au Trias supérieur. FIG. 5. - The Hawasina basin during the Upper Triassic. tisme effusif permet de définir cette phase précoce de distension et de rifting. Cette phase est d'âge permien supérieur contrairement aux hypothèses émises jusqu'à présent par de nombreux auteurs [Glennie et al., 1974; Searle et al., 1980; Watts et Garrison, 1986; Robertson, 1986; Cooper, 1987; Bernoulli et Weissert, 1987] qui considèrent que la première phase de rifting est d'âge trias moyen à supérieur. 2) Le Trias - La plate-forme omanaise: poursuite de l'épisode régressif. Le bassin Hawasina : distension et rifting, individualisation du sillon Al Aridh, de la plate-forme de Misfah, et du bassin Umar. a) La plate-forme omanaise. L'épisode régressif qui débute au Djulfien avec les dolomites de la Fm. de Saiq se poursuit durant le Trias avec le dépôt des dolomites de la Fm. de Mahil. Ces dolomites, pauvres en débris organogènes, fréquemment remaniées in situ, avec des traces d'exondations temporaires, sont caractéristiques d'un environnement médio à supralittoral. Au Norien-Rhétien [Villey et al., 1986 a; Le Métour, 1987], le retour de dépôts détritiques terrigènes (dans le Saih-Hatat) marque la reprise de phénomènes d'érosion des zones continentales en climat humide. A la fin du Trias, le Jabal Akhdar et le Saih Hatat forment un domaine littoral marin très étendu, ayec de larges zones de type sabkha, qui arrive à l'émersion. Vers le nord-ouest, dans le Musandam, la séquence régressive n'aboutit pas à une émersion prolongée puisque le Norien-Rhétien [Fm. de Milahah, Ricateau et Riché, 1980] est recouvert en concordance dès le Lias inférieur [formation de Galilah, Ricateau et Riché, 1980]. b) Le bassin Hawasina. La seule donnée objective connue dans l'Hawasina concernant le Trias inférieur, est constituée par des calcaires de type Hallstatt, identifiés très localement dans la région de Baid, au toit des carbonates infralittoraux d'âge djulfien de la Fm. de Baid (Calon, communication orale, Congrès d'Edinbourgh, mars 1988). Ces faciès condensés ~Lithosphère ocèanique ~volcanites montrent que l'effondrement de la plate-forme de Baid débute dès le Trias inférieur. Il apparaît cependant que c'est au Trias moyen et supérieur que se développe le paroxysme de la deuxième phase de rifting et distension. En effet, c'est au Ladinien dans la partie orientale et au Carnien dans la partie centrale des montagnes d'Oman, que se développent les puissantes séquences volcaniques triasiques, d'après l'âge des radiolarites qui sont soit interstratifiées à leur toit soit qui les recouvrent [Béchennec, 1987]. Cette deuxième phase de distension et de rifting affecte essentiellement la plate-forme de Baid; cette dernière est démantelée, mais des reliques, bien qu'effondrées, forment néanmoins toujours un horst sur la bordure interne du bassin Hamrat Duru (fig. 5). Cette phase aboutit à l'individualisation du sillon Al Aridh, du horst de Misfah, et du bassin Umar, qui avec le bassin Hamrat Duru situé en position plus externe, constituent le bassin Hawasina (fig. 5) [Béchennec, 1987]. Dans ces nouvelles structures se développe un important volcanisme. Celui-ci partiellement identifié par les études antérieures [Glennie et al., 1974; Searle et al., 1980; Robertson, 1986] est particulièrement développé dans le bassin Umar (Fm. Sinni) mais est aussi relativement important sur le horst de Misfah (Fm. Misfah) et dans le sillon Al Aridh (Fm. Sayfam, cf. tabl. IV). De composition essentiellement basique, parfois intermédiaire, il a très généralement un caractère alcalin [Béchennec, 1987]. Cependant on note dans la Fm. Sinni, une évolution vers des termes transitionnels et parfois tholéiitiques MORB [Béchennec, 1987]. Ceci traduit un phénomène d'amincissement crustal prononcé dans la zone la plus interne du bassin Hawasina et il apparaît probable que la partie la plus distale du bassin Umar soit franchement océanique le tout étant relié à l'accrétion de la Néotéthys qui se développe aussi à cette période [Whitechurch et al., 1984; Dercourt et al., 1986]. La sédimentation, dans ces morphostructures, est essentiellement pélagique, sauf sur le horst de Misfah où s'installe une plate-forme carbonatée qui va alimenter périodiquement les bassins bordiers, sillon Al Aridh et bassin Umar, en clastes et blocs de carbonates infralittoraux. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 176 F. BÉCHENNEC Dans le bassin Hamrat Duru, déjà individualisé depuis le Permien supérieur, cette phase de distension et de rifting va principalement se traduire par une généralisation des faciès siliceux, essentiellement radiolaritiques (membre supérieur de la Fm de Al Jit), au Ladinien et au Carnien. Ce brusque changement de sédimentation s'explique par un affaissement global de ce bassin sous la CCD et aussi par une raréfaction des apports clastiques issus de la plateforme omanaise, alors sous régime semi-évaporitiqüe. Par la suite, au Norien [Bernoulli et Weissert, 1987] une sédimentation carbonatée hémi-pélagique (membre inférieur de la Fm. de Matbat (tabl. IV)) s'installe progressivement, bien que l'activité tectonique persiste encore (volcanisme effusif dans les parties les plus internes du bassin Hamrat Duru, et intrusions de teschénite). Sur la pente continentale, en bordure de la plate-forme omanaise, les mégabrèches et radiolarites [Gp. de Sumeini - Watts et Garrison, 1986] sont les témoins de cette phase. Ainsi, dès le Trias supérieur, le bassin Hawasina a acquis ses principaux traits morphostructuraux qui vont conditionner toute la sédimentation au Jurassique et au Crétacé. Le contraste est remarquable, durant toute cette période de tectonique active, entre la plate-forme omanaise qui passe en domaine continental et le bassin Hawasina qui passe en domaine bathyal. et al. 8 A TRIAS SUPERIEUR - LIAS INFERIEUR Oandnr Ab bas OH Dhofar HH J A MA MS Hau5hi Iluqf' Jabal Akhdar Hasqat Masirah MU Husandam NE Ncyriz OMI Oman intérieur Qatar Saih Hatat QA SH Bassin Ilamrat Ouru Talus continental Plate-forme carbonatée interne Plate-forme évapori tique Domaine émergé 3) Le Jurassique - Une période de quiescence. a) La plate-forme omanaise. A la suite de l'émersion fini-triasique, liée au moins en partie à une variation mondiale du niveau marin [Vail et al., 1978], la plate-forme omanaise reste pour une grande part en domaine continental durant le Lias inférieur (fig. 6). Durant cette période, des altérites continentales se forment; elles sont aujourd'hui préservées dans le Saih Hatat à la base du groupe de Sathan [Le Métour et al., 1986]. Des mouvements tectoniques sont enregistrés dans le Jabal Akhdar [Glennie et al., 1974] et une profonde érosion entame le substratum permo-triasique dans le Haushi-Huqf [Morton, 1959; Glennie, 1977]. Vers le NNE, dans le Musandam, cette phase continentale et les phénomènes qui lui sont associés dans le reste de l'Oman, ne se développent pas, puisque la séquence jurassique transgressive repose en concordance et sans hiatus sur les séries du Norien-Rhétien [Ricateau et Riché, 1980]. La transgression jurassique apparaît largement diachrone à travers l'Oman puisque les faciès clastiques siliceux qui la jalonnent sont datés du Lias inférieur dans le Musandam [Ricateau et Riché, 1980], Pliensbachien dans le Jabal Akhdar [Rabu, 1987] et Bathonien probable sur l'axe du Huqf [Murris, 1981]. Une plate-forme carbonatée à oolithes s'installe à la suite et persiste jusqu'au Tithonique inférieur pour constituer la formation supérieure du groupe de Sathan dans le Jabal Akhdar et le Saih Hatat [Le Métour, 1987; Rabu, 1~87]. b) Le bassin Hawasina. Sur le talus continental et dans le bassin Hamrat Duru la sédimentation jurassique est le fidèle reflet de celle de la plate-forme omanaise. En effet, elle comprend une séquence inférieure essentiellement terrigène - grès de la Fm. de Maqam (Gp. de Sumeini) [Watts et Garrison, 1986] e~ grès du membre supérieur de la Fm. de Matbat (tab. IV) Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 250 KM ~--~ FIG. 6. - Carte paléogéographique de la bordure NE de la plate-forme arabique au Trias supérieur-Lias inférieur. FIG. 6. Palaeogeographic map of the northeastern Arabian platform during the late Triassic-Lower Lias. (Gp. de Hamrat Duru) - qui se développe jusqu'au Lias supérieur-Dogger inférieur, et une séquence supérieure carbonatée (turbidites oolithiques de la Fm. de Mayhah, Gp. Sumeini, et de la Fm. Guwayza, Gp. de Hamrat Duru) qui va du Dogger au Tithonique. Cependant, la partie centre-orientale du bassin Hamrat Duru se singularise à partir du Dogger, avec l'apparition de niveaux de radiolarite et une silicification plus ou moins intense des turbidites oolithiques (Fm. de Wahrah) [Glennie et al., 1974]. Ce phénomène est probablement en liaison avec l'arrivée de courants de fond issus de la zone orientale du bassin, où dès cette époque débute l'ouverture de ce qui va devenir l'océan Indien. Dans le sillon Al Aridh et le bassin Umar (fig. 5) une sédimentation essentiellement pélagique se poursuit avec des radiolarites et des micrites, au sein desquelles sont interstratifiés des niveaux de brèches remaniant des carbonates de plate-forme d'âge permien supérieur et trias supérieur, issus des deux horsts bordiers de Baid et de Misfah. La plate-forme de Misfah durant cette période est sub-émergée. LES MONTAGNES D'OMAN 177 4) Le Tithonique supérieur-Berriasien - Effondrement de la marge continentale omanaise. bassin qui s'affaisse, paraît identique à celui déjà noté au Trias moyen-supérieur. a) La plate-forme omanaise. Au cours du Tithonique, une nouvelle phase de tectonique distensive se développe sur l'ensemble de la marge continentale omanaise. La plate-forme carbonatée jurassique est alors découpée en blocs, par des failles listriques NW-SE et des accidents orthogonaux, qui entraînent son effondrement et provoquent un recul de la pente continentale d'environ 250 km vers l'ouest. Au cours de cet effondrement, les différents compartiments subissent une érosion différentielle en contexte marin ouvert, ainsi que le montre, d'une part la surface durcie et la thanatocénose à bélemnites et à dents de sélaciens qui jalonnent le toit du Gp. de Sahtan [Rabu et al., 1986] et d'autre part la discordance angulaire régionale entre ce dernier et la Fm. Awabi (Gp. de Kahmah) [Rabu, 1987]. Un tel affaissement se produit également dans la Dibba zone [Searle et al., 1983], dans le Musandam [Ricateau et Riché, 1980], plus au nord dans la région de Neyriz [Ricou, 1974], mais aussi en Oman intérieur dans la région de Fahud [Glennie et al., 1974]. A l'ouest, en arrière du nouveau talus continental, un soulèvement généralisé de la plate-forme arabique jusqu'au Lurestan [Murris, 1980], conduit au dépôt d'évaporites (fig. 7). Ce contraste de comportement, entre la plate-forme qui se soulève et le b) Le bassin Hawasina. La phase de tectonique distensive du Tithonique supérieur-Berriasien ne modifie guère les principales morphostructures du bassin Hawasina, bien qu'elle provoque leur affaissement global. Le développement de brèches très grossières, remaniant des carbonates de plate-forme, au toit de la Fm. de Guwayza, dans les faciès les plus proximaux par rapport à la plate-forme omanaise, souligne l'effondrement de cette dernière. En bordure des horsts de Baid et de Misfah, un même type de dépôt s'observe'(faciès distaux de la Fm. de Guwayza et Fm. de Buwaydah) [Béchennec, 1987]. De plus, dans le sillon Al Aridh, cette phase distensive s'accompagne localement du développement d'un volcanisme de composition basique à intermédiaire, à caractère franchement alcalin (Fm. de Buwaydah). BA TITHOtlIQUE SUPERIEUR - nF:RRIASIEN Dandar Ab bOl::: OH Dhofar HH Haushi HuqC J A MA Jabal Akhdar Hasqat MS Masirah MU Kusandam NE OMI Ncyriz Oman intérieur QA Qatar SH Saih Hatat Bassin Hamrat Duru Faciès Maroliea Sillon turbidi tique Talus continental Plate-forme carbonatée interne Plate-forme évapori tique Domaine émergé 250 KM ~--~ 7. - Carte paléogéographique de la bordure NE de la plate-forme arabique au Tithonique supérieur-Berriasien. FIG. 7. Palaeogeographic map of the northeastern Arabian platform during the late Tithonian-Berriasian. FIG. 5) Le Crétacé inférieur - La plate-forme omanaise: de l'effondrement à la reconquête par les faciès carbonatés de plate-forme. Le bassin Hawasina : une mega-séquence régressive. a) La plate-forme omanaise. A la suite de l'effondrement fini-jurassique de la plate-forme carbonatée omanaise, le recul du talus continental vers l'ouest entraîne la généralisation des sédiments circalittoraux à bathyaux sur l'ensemble de la zone [Glennie et al., 1974; Ricateau et Riché, 1980; Searle et al., 1983]. Cependant à cette époque des évolutions différentielles peuvent se remarquer entre des portions stables, dont le Jabal Akhdar est un exemple [Rabu, 1987] et des portions instables représentées par le Saih Hatat [Le Métour, 1987] et la terminaison nord orientale du Jabal Akhdar [Rabu, 1987]. Dans le Jaba1 Akhdar, la tectonique fini-jurassique est scellée par les premiers dépôts d'une méga-séquence régressive (Gp. de Kahmah) qui voit se succéder des sédiments pélagiques, des sédiments de plate-forme externe et des sédiments de plate-forme interne. Cette mégaséquence illustre la reconquête de la marge effondrée par les faciès progradants d'une plate-forme carbonatée. Les premiers dépôts [Fm d'Awabi, Rabu, 1987] sont contemporains d'une légère instabilité du substrat et d'une érosion active ainsi qu'en témoignent la présence de 1ithoclastes d'âge triasjurassique dans les horizons microbréchiques, et la présence de conglomérats intraformationnels strictement localisés [nez du jabal Akhdar, Rabu, 1987]. Bien que la distension tithonique supérieur-berriasien ne s'accompagne apparemment pas de magmatisme, de rares horizons volcanosédimentaires sont à signaler dans le Jabal Akhdar [Wadi Mu'aydin, Rabu et al., 1986]. La stabilisation complète de la région s'accompagne de la généralisation des micrites à calpionelles et radiolaires (faciès Maiolica) dont le dépôt se poursuit jusqu'au Valanginien inférieur. A cette période débute une phase de comblement qui se développe jusqu'à l'Hauterivien-Barrémien et se caractérise par le dépôt de séquences répétitives de micrite argileuse (contourite ou turbidite très fine de la Fm. de Birkat). A l'HauterivienBarrémien apparaissent les premiers témoins de l'installation d'une plate-forme carbonatée différenciée (calcaire Bull. Soc, géol, Fr., 1989, nO 2 178 F. BÉCHENNEC bioclastique du sommet de la Fm. de Birkat) qui se pérennise au Barrémien-Aptien (Fm. de Shams) avec de plus, l'installation d'un domaine de barrière (haut-fond oolithique et haut-fond à rudistes) sur la partie NE du jabal Akhdar Gabal Nakhl). Au-delà de ce haut-fond, vers le NE, un domaine de mer ouverte (plate-forme externe) persiste (fig. 8). Bass i n Hamra t [luru Haut-fond 001 i thiQue ou harrière réci fale Plate-formr. carb. Domaine émc:r{!.é FIG. 8. - Carte paléogéographique de la bordure NE de la plate-forme arabique au Barrémien. FIG. 8. Palaeogeographic map of the northeastern Arabian platform during the Barremian. En effet, la mégaséquence régressive s'achève dès la base de l'Albien inférieur et la transgression albienne conduit à la disparition de la barrière et à l'installation sur l'ensemble du domaine étudié, d'une plate-forme indifférenciée à influence de mer ouverte (sommet de la Fm. de Shams). Alors que cette transgression d'importance mondiale [Vail et al., 1977] se poursuit sans interruption jusqu'au Cénomanien sur la plate-forme arabique [Harris et al., 1985], elle est brutalement stoppée à l'Albien inférieur terminal-Albi en moyen par un soulèvement du jabal Akhdar, auquel est associée la surface durcie qui jalonne le toit de la Fm., de Shams [Rabu, 1987] et une possible érosion du substratum [Olennie et al., 1974]. Un nouvel épisode transgressif débute à l'Albien moyen et se poursuit jusqu'au Cénomanien supérieur (Op. de Wasia). Les sédiments, essentiellement carbonatés, comportent au départ, une proportion élevée de clastes terrigènes et une forte charge argileuse (marnes de la Fm. de Nahr Umr), puis la phase carbonatée devient rapidement prépondérante, et de l'A1bien supérieur au Cénomanien supérieur se développent les calcaires à orbitolines, à préalvéolines et à rudistes (Fm. de Natih), qui marquent la réinstallation d'une plate-forme carbonatée stable. Dans le Saih Hatat [Le Métour, 1987] et sur la terminaison NE du Jabal Akhdar [Rabu, 1987] à la suite de la tectonique distensive fini-jurassique, un sillon turbiditique Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 et al. s'installe sur la partie occidentale de la région. Ce sillon de type «deep sea fan» est alimenté, au moins jusqu'au Valanginien, en détritiques carbonatés et terrigènes fins, par l'érosion de larges régions de l'avant pays méridional, et oriental: l'axe du Haushi Huqf et l'arc du golfe d'Aden. Vers l'est, le sillon turbiditique est bordé par un large bassin à sédimentation pélagique ou hémi-pélagique (faciès Maïolica). A partir du Valanginien moyen, une phase de comblement s'amorce; dans le bassin oriental, les sédiments hémi-pélagiques deviennent prépondérants et des constructions récifales à rudistes apparaissent dès le Barrémien (Fm. de Birkat) et progradent vers le nord; dans le sillon turbiditique la sédimentation est alors caractérisée par des séquences d'accrétion, formées de calcaires de plate-forme externe. Au Barrémien, un nouvel effondrement du domaine instable, interrompt la progradation de la plate-forme et des turbidites carbonatées (sommet de la Fm. de Birkat). Cette seconde phase de comblement s'achève par la réinstallation de la plate-forme carbonatée à rudistes (Fm. de Shams) au Barrémien supérieur-Aptien inférieur. L'Albo-Cénomanien (Op. de Wasia) n'est pas représenté dans le Saih Hatat [Le Métour et al., 1986a]; il a été totalement érodé avant le dépôt de la Fm. de Muti au Turonien. Cette érosion a aussi affecté la partie nord-est du Jabal Akhdar où les séries du Op. de Wasia sont absentes ou incomplètes [Olennie et al., 1974; Rabu et al., 1986]. Le Musandam appartient au domaine stable et une évolution semblable à celle du jabal Akhdar y est décrite [Ricateau et Riché, 1980]. En Oman intérieur (région de Fahud), une méga-séquence transgressive débute à l'Albien et se poursuit sans interruption jusqu'au Cénomanien inférieur [Harris et al., 1985]. Au Barrémien, l'effondrement identifié dans la partie instable s'intègre quant à lui, dans une phase de tectonique distensive qui affecte un vaste domaine, depuis le Saih Hatat jusqu'au Dhofar et aboutit à l'immersion de zones jusqu'alors émergées, l'axe du Huqf et l'arc du golfe d'Aden. b) Le bassin Hawasina. A la suite de l'affaissement global du bassin Hawasina et du recul de la pente continentale, la zone de l'ancien talus continental et le bassin Hamrat Duru, sont d'une part privés des apports clastiques issus de la plate-forme omanaise et se retrouvent d'autre part globalement sous la CCD. Aussi, durant le Néocomien, la sédimentation y est-elle généralement pélagique et assez fréquemment siliceuse ou silicifiée (membre B de la Fm. de Mayhah) [Watts . et Oarrison, 1986] et membre inférieur de la Fm. de Sid'r [Béchennec, 1987]. Le retour à une sédimentation essentiellement turbiditique se fait seulement au Barrémien et correspond à la fin de la reconquête de la plate-forme omanaise effondrée (membre médian de la Fm. de Sid'r). Ce type de sédimentation se poursuit jusqu'à l'Albo-Cénomanien, période à laquelle un retour à des dépôts siliceux ou silicifiés (membre supérieur de la Fm. de Sid'r) [Béchennec, 1987] est noté. Dans le sillon Al Aridh se poursuit une sédimentation essentiellement pélagique avec des intercalations de niveaux de brèches carbonatées remaniant des carbonates de plate-forme, d'âge permien supérieur et trias supérieur, LES MONTAGNES D'OMAN issus des horsts bordiers Baid et Misfah (Fm. de Buwaydah et d'Al Ohafat). Cependant durant le Néocomien une sédimentation carbonatée turbiditique (membre inférieur de la Fm. de Musallah) se développe localement [Béchennec, 1987]. La plate-forme de Misfah, sub-émergée ou émergée à la fin du Jurassique, s'affaisse et passe en milieu bathyal. Les carbonates microkarstifiés de la plate-forme triasique (Fm. de Misfah) sont alors recouverts par une microbrèche carbonatée à nombreux rostres de bélemnites et débris de Saccocomidae, à laquelle succèdent des micrites à calpionelles (faciès Maiolica de la Fm. de N adan) [Olennie et al., 1974]. L'âge tithonique proposé pour l'effondrement de la plate-forme de Misfah est basé sur les grandes accumulations de Saccocomidae, observées dans les calcaires lithoclastiques rouges de la base de la Fm. Nadan, faciès classique au Tithonique sur la plate-forme omanaise [Rabu, 1987]. Cependant d'autres auteurs [Bernoulli et Weissert, 1987] proposent un âge jurassique moyen pour cet affaissement en se basant sur des foraminifères pélagiques non déterminables proche des protoglobigérines [Olennie et al., 1974]. Par la suite, une lacune de sédimentation s'étend du Valanginien à la base du Cénomanien moyen, période à laquelle se déposent à nouveau des calcaires micritiques argileux à radiolaires (Fm. Safil) [Beurrier et al., 1986; Béchennec, 1988]. Dans le bassin Umar, une sédimentation essentiellement pélagique se poursuit. 6) Le Crétacé supérieur - Formation d'une chaîne éoalpine sur la bordure NE de la plate-forme arabique. a) Le bassin de Semail. L'histoire du bassin de Semail [Beurrier, 1987; Beurrier et al., 1989] s'inscrit dans le cadre plus général de celle de la Néotéhys orientale, dont l'individualisation commence au moins dès le Trias. Cette histoire débute par l'édification d'une lithosphère océanique, à l'aplomb d'une dorsale d'accrétion. La partie sommitale de la croûte océanique datant de cet épisode est caractérisée par la mise en place d'un complexe filonien, surmonté par une pile volcanique (Sv l ) au toit de laquelle des radiolarites (Su}) d'âge albien supérieur à cénomanien inférieur ont été reconnues. Les caractéristiques géochimiques des laves et des filons rapportés à cette phase d'accrétion, montrent qu'ils représentent des liquides ayant des affinités avec les MûRB « N » appauvris, mais néanmoins différents de ceux des dorsales d'accrétion actuelles des grands océans. Les rapports Th/Ta (de l'ordre 1,4) ainsi que les teneurs en divers éléments hygromagmaphiles des laves et filons montrent que cette croûte océanique s'est formée dans un contexte géodynamique de bassin marginal. L'ouverture du bassin de Semail paraît liée au mouvement coulissant existant entre les plaques continentales arabo-africaine et eurasienne [Livermore et Smith, 1984] pendant la période albo-cénomanienne. Les ophiolites de l'île de Masirah où un âge tithonique supérieur à hauterivien a été obtenu dans les sédiments supra-volcaniques, pourraient représenter un témoin de la plaque néotéthysienne ancienne. Cette croûte océanique jeune est ensuite recoupée par les produits d'un magmatisme (Sv 2) qui se développe en deux 179 épisodes post-accrétion de Semail; ils sont datés Cénomanien à Turonien moyen par les sédiments interstratifiés dans les laves ou sus-jacents. Les caractères géochimiques de ces magmas sont ceux des magmas avant-arc; il s'agit en effet de tholéiites d'arc primitives ou de magmas à affinités boninitiques. Ces deux épisodes sont rattachés au fonctionnement d'une subduction intra-océanique plongeant vers le NE, qui s'établit au niveau de la zone d'affrontement entre la croûte océanique jeune de Semail et la croûte néotéthysienne ancienne (Trias-Jurassique) rattachée à la plaque arabique. Cette dynamique subductive est induite par l'établissement à partir dè 95 Ma d'un régime compressif NNE-SSW entre l'Afrique et l'Eurasie [Livermore et Smith, 1984]. Par la suite, au cours du Turonien, un détachement intra-océanique démarre en arrière de la zone de subduction. L'individualisation de cette unité tectonique intraocéanique de par la température élevée (l 000 OC) de sa partie basale mantellaire, induit un métamorphisme à la partie sommitale de l'unité chevauchée. Cette dernière est constituée, au début du charriage, par une portion de croûte océanique (ancienne) appartenant à la Néotéthys, et qui se transforme en amphibolites (partie sommitale de la semelle infra-ophiolitique). Les caractères géochimiques de ces amphibolites [Rabu, 1987] sont ceux des tholéiites MûRB. A partir du Santonien-Campanien, l'unité chevauchante atteint le domaine à croûte continentale, l'obduction est alors entamée, et les sédiments de la partie la plus interne du bassin Hawasina (Fm. de Aqil, Op. de Umar) sont métamorphisés dans le faciès schiste vert. La nappe des ophiolites de Semail est ainsi formée et son charriage sur la marge continentale passive sud-téthysienne va se poursuivre jusqu'à sa mise en place sur la plate-forme omanaise au Campanien-Maastrichtien inférieur. Il faut de plus préciser, que la nappe de Semail demeure en milieu bathyal au cours de son avancée, au moins jusqu'au Santonien-Campanien, âge le plus jeune obtenu pour les radiolarites du toit des sédiments supra-volcanites (Su 2). b) Le bassin Hawasina. Au Crétacé supérieur, la sédimentation essentiellement pélagique continue de se développer dans les parties internes du bassin Hawasina. Ainsi, des sédiments carbonatés bathyaux se déposent à partir du Cénomanien moyen jusqu'au Turonien moyen (Fm. de Safil, Op. de Kawr), et peut-être même au-delà (de formation tectoniquement tronquée à son toit) sur le horst effondré de Misfah [Beurrier et al., 1986 a; Béchennec, 1987]. De même, dans le sillon Al Aridh, les séquences radiolaritiques associées aux brèches carbonatées, se poursuivent au moins jusqu'au Turonien-Sénonien inférieur (partie sommitale de la Fm. de Musallah, Op. d'Al Aridh) [Béchennec, 1987]. Dans le bassin Hamrat Duru, après un court épisode siliceux (membre supérieur de la Fm. de Sid'r) de l'Albo-Cénomanien, la sédimentation carbonatée turbiditique reprend (Fm. de Nayid) dès le Cénomanien supérieurTuronien inférieur et se poursuit au moins jusqu'au Turonien supérieur-Sénonien inférieur [Béchennec et al., 1986b; Béchennec, 1987]. Ces turbidites sont généralement assez fines et remanient essentiellement des clastes issus de la plate-forme omanaise. Cependant, localement en bordure de cette plate-forme, une tectonique active provoque des effondrements et permet la formation de brèches et de Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 180 F. BÉCHENNEC mégabrèches ravinantes, tant sur la pente continentale (membre D de la Fm. de Mayhah, Gp. Sumeini) [Glennie et al., 1974; Watts et Garrison, 1986] que dans les zones externes du bassin Hamrat Duru (Fm. de Nayid dans l'Hawasina window). L'étude structurale des nappes Hawasina montre que leur charriage sur la plate-forme omanaise se fait en trois épisodes principaux. - Le premier correspond à une phase compressive éo-obductive qui se traduit par des plis déver~és, des écaillages à vergence sud, et une organisation interne des principales unités tectoniques en duplex [Boyer et Elliott, 1982] compatible avec une séquence en « piggy bach ». Cette tectonique compressive a de plus vraisemblablement induit le décollement de l'Hawasina par rapport à son socle [Béchennec, 1987]. Elle n'est cependant en rien responsable du métamorphisme schiste vert présent à la base des unités Hamrat Duru dans l'Hawasina window [Bernoulli et Weissert, 1987]. En effet, ce métamorphisme apparaît associé à des plis à vergence nord et nord-est synchrones du dernier épisode de rétrocharriage [Béchennec, 1987]. - Le deuxième épisode correspond au grands déplacements (de l'ordre de 500 km pour les unités les plus internes) des principales unités tectoniques qui s'empilent alors sur la plate-forme omanaise en un ordre immuable: les plus externes sont à la base (unités tectoniques Hamrat Duru HD1, HD2, HD3, HD4) et les plus internes au toit (unités tectoniques Al Aridh, Misfah et Umar). Cette tectonique obductive induit une géométrie finale de l'agen- et al. cement des principales unités, compatible avec une séquence « out-of sequence» [Searle, 1985; Béchennec, 1987]. - Le troisième épisode correspond à une tectonique tardi-obductive. Cette dernière se développe après l'arrivée des nappes sur la plate-forme omanaise. Elle se traduit essentiellement par des plis déversés vers le NNE qui reprennent les contacts tangentiels inter-unités. De plus, localement, notamment dans « l'Hawasina window», elle induit le développement d'une schistosité de plan axial associée aux plis qui dans les niveaux structuraux inférieurs est synchrone d'un métamorphisme schiste-vert. L'arrivée des nappes sur la plate-forme omanaise ne se fait pas avant le Campanien supérieur - Maastrichtien, période à laquelle apparaissent les premiers débris issus de leur démantèlement, dans la Fm. luweiza [Glennie et al., 1974]. c) La plate-forme omanaise. La nouvelle plate-forme carbonatée omanaise, installée de l'Albien supérieur au Cénomanien supérieur (Fm. de Natih), subit dès le Cénomanien supérieur - Turonien inférieur les effets d'une nouvelle phase tectonique. A cette période correspondent les dépôts du groupe d'Aruma [Glennie et al., 1974] réputés discordants dans l'ensemble des montagnes d'Oman sur le substratum carbonaté permo-crétacé (break Wasia - Aruma) [Glennie et al., 1974; Murris, 1980; Searle et al., 1983; Robertson, 1986]. En fait, les données nouvelles obtenues lors de la cartographie régulière des parties centrale et orientale des monta- CI{] ~ g ~ MASQlyT-MUS -- /--+- ____ AND AM Form. inférieure z Form. supérieure ~ CIl form. d'Awabi et de Birkat ~ form. de Shams ~ ~ ~~r~~ ~:t~~hr Umr ~ :. Limi te dl extension de la form. de fitri Bas de la pente Bordure du Hors t de Masqa t-Musandam FIG. FIG. 9. 9. - Carte schématique du substratum de la formation de Muti et grands traits du bassin Muti au Turonien moyen. Diagrammatic map of the floor of the Muti Formation in the middle Turonian. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, no 2 LES MONTAGNES D'OMAN gnes d'Oman [Béchennec et al., 1986; Beurrier et al., 1986; Rabu, 1987] montrent une disposition paléogéographique plus complexe, avec une zone positive active vers le NE (axe Masqat-Musandam) (fig. 9) et un bassin subsident vers le SW (bassin Muti). Les âges obtenus dans les formations à la base du bassin subsident (Fm. de Fitri) et dans les cherts à radiolaires immédiatement sus-jacents de la Fm. de Muti, indiquent une continuité de sédimentation entre les groupes de Wasia et d'Aruma sur cette partie du dispositif paléogéographique. A l'aplomb de l'axe Masqat-Musandam, la discordance du groupe d'Aruma est patente puisque le Turonien repose sur les formations du Jurassique. Le bassin subsident et l'axe Masqat-Musandam sont séparés par un domaine de pente très raide modelé par les accidents subverticaux orientés NNW-SSE, à fort rejet vertical, qui, dès le Turonien moyen, amènent à l'érosion des formations récifales permiennes (mégabrèches d'Awabi), [Rabu et al., 1986; Rabu, 1987]. Ces mégabrèches sont semblables à celles identifiées du côté bassin Hamrat-Duru dans les formations para-autochtones (mb D - Fm. de Mayah) [Watts et Garrisson, 1986] et dans les parties proximales du bassin lui-même (Fm. de Nayid dans l'Hawasina window) [Béchennec, 1987]. Dans la zone de flexure initiale, entre la zone subsidente (au SW) et la zone positive (au NE) se forment des oolithes ferrugineuses (niveau repère dans la Fm. Muti) [Glennie et al., 1974; Rabu et al., 1986]. Cependant, celles-ci sont très rapidement entamées par des dépôts de pente à forte énergie et exclusivement alimentées par l'érosion de la plate-forme. La disparition des différentes formations composant le groupe d'Aruma et leur relation avec le substrat nous permettent donc de distinguer deux domaines. - Dans la partie sud-occidentale du Jabal Akhdar et dans une partie de l'Oman intérieur, apparaissent, dès le Turonien inférieur, en concordance sur la Fm. Natih, des dépôts carbonatés de plate-forme externe envasée (Fm. de Fitri) [Béchennec et al., 1986b; Rabu, 1987], caractéristiques d'un bassin intra-shelf. A partir du Turonien moyen leur succèdent en continu, des dépôts essentiellement détritiques, carbonatés et terrigènes (Fm. de Muti) de milieu circalittoral à bathyal, et qui vont se poursuivre au moins jusqu'au Santonien inférieur. Ces dépôts sont principalement des siltites-argilites carbonatées et accessoirement des radiolarites. Cette sédimentation de milieu relativement calme, est perturbée périodiquement par des arrivées de détritiques dont les éléments proviennent de l'érosion progressive de la plate-forme permo-cénomanienne, qui au même moment, constitue, du fait du bombement, une zone positive au nord de ce bassin (axe Masqat-Musandam fig. 9). - Dans la moitié nord orientale du Jabal Akhdar et dans le Saih Hatat, la Fm. de Fitri est absente et la Fm. de Muti repose alors en discordance sur des séries de plus en plus anciennes vers le NE (Gp. de Wasia, Gp. de Kahmah, Gp. de Sahtan). Cette discordance, qui s'observe aussi dans le Musandam marque l'importante érosion différentielle qu'ont subi, au Cénomanien supérieur - Turonien inférieur, différents compartiments de la plate-forme permocénomanienne à la suite du bombement de la bordure NE de la plate-forme omanaise. Ainsi que l'avaient noté Glennie et al., [1974] le détritisme de la Fm. de Muti n'est 181 jamais alimenté par l'érosion des nappes ophiolitiques ou de l'Hawasina, mais exclusivement par le démantèlement de la plate-forme. La Fm. de Muti ne peut donc être interprétée comme une formation syn-orogénique [Searle et al., 1983] et c'est abusivement que le terme de flysch lui est parfois appliqué [Kazmin et al., 1986] même si la réorganisation de la bordure NE de la plate-forme arabique s'inscrit dans le cadre plus large d'une tectonique globale qui permettra au Turonien moyen le détachement intra océanique et le début du charriage de la nappe ophiolitique de Semail [Beurrier, 1987]. L'axe Masqat-Musandam est bien identifié par la répartition géographique de la discordance Muti-substrat, par la polarité des séries détritiques à partir du Turonien moyen [Le Métour, 1987; Rabu, 1987]. Il est aussi reconnu dans le Musandam par la présence de surfaces de discontinuité et une importante discordance de la Fm. de Muti sur le substratum jurassique et permien ayant subi une évolution aérienne [Ricateau et Riché, 1980]. Cet axe est un trait morphologique majeur dans la réorganisation de la bordure NE de la plate-forme arabique. Il sépare le bassin Muti au SW du bassin Hamrat Duru qui s'étend au NE. L'érosion des assises permo-crétacées qui le forment, alimente symétriquement ces deux bassins. la déformation et le métamorphisme éo-alpins commencent à affecter la bordure nord-est de la plate-forme omanaise, notamment au niveau du Saih Hatat, après le Turonien moyen (Fm. de Muti impliquée). Il s'agit d'une déformation ductile, tangentielle et cisaillante du SSW vers le NNE, développée dans un gradient de métamorphisme HP IHT croissant dans la même direction. La zonéographie structurale établie pour cet épisode tectonique éo-alpin précoce comprend depuis le Jabal Akhdar au SSW jusqu'au Saih Hatat au NNE (fig. 10) : une zone sans schistosité, le front de schistosité de fracture, le front de schistosité de flux, et enfin la zone à foliation métamorphique composite [Le Métour et al., 1986b; Le Métour, 1987; Rabu, 1987]. De plus on distingue un domaine externe monostructuré, couvrant les zones à schistosité de fracture puis de flux, à plis déjetés ou déversés vers le NE, et un domaine interne polystructuré, correspondant à la zone à foliation composite, à grands plis couchés à vergence N ou NE dominante et à longueur d'onde variant de 1 à 10 km. La zonéographie métamorphique régionale correspondante, établie à partir des métabasites, comprend du SSW vers le NNE (fig. 10) : la zone 1 des schistes a pumpellyitechlorite, la zone 2 des schistes bleus à glaucophanelcrossite-épidote, la zone 3 des schistes bleus à glaucophanegrenat et enfin la zone 4 des éclogites à glaucophane; pour ces dernières les conditions physiques de métamorphisme sont estimées à P > 12 kb pour T environ SOO-S30°C [Le Métour et al., 1986b; Le Métour, 1987]. Localement dans la fenêtre du Saih Hatat, des schistes bleus étaient connus, d'abord près de Masqat [Boudier et Michard, 1981; Michard et al., 1982; Michard, 1983; Ouazzani-Touhami, 1986], puis immédiatement à l'ouest d'As Sifah [Lippard, 1983]. Les premiers, localisés dans les «nappes métamorphiques de Mascate », seraient métamorphisés (HP IBT) et charriés vers le SW sur la plateforme au cours de l'obduction [Michard, 1983; Michard et al., 1984]. Les seconds se seraient formés dans une zone de Bull. Soc. géo/. Fr., 1989, nO 2 182 F. BÉCHENNEC et al. ___________ l30UNOf,R'l' BEHIEU, AUTOCHTHDr DUS ur ITS A 8. B - - CLEAVAGE OR S1_2 s-, CD ••~ STRETr.Hrr~G LH!EATION •• INTERNAL ZO E LIMIT SCHISTOSITY FROf T PUf1PELL 'l'ITE ZONE ~ ® -r- GLAUCOPHANE BLUESCHIST ZONE """T-ct': C@ GARNET BLUESCHIST ZONE ·Omp/l~ @ ECLOGITE ZONE 25km a A B b N NAPPES cp MAJOR THRUST FAULî K CRETACEOUS J JURASSIC Tr TRIASSIC P UPPER PERMIAN o ORDOVICIAN Pc PRECAMBRIAN-CAMBRIAN SO STRATIFICATJON s, CLEAVAGE c 5.5\01 Jabal As .... ad o N.NE 'Wadl Sarln........... -- JabaL Abu Oa'ud As Sifah 2000 5km FIG. 10 - Tectonique liée à la subduction, dans l'autochtone des montagnes d'Oman. - a : zonéographie structurale et métamorphique. - b : coupes géologiques, voir localisation en (a). FIG. 10. - Subduction tectonics in the Oman mountains autochthon. - a : structural and metamorphic zoning. - b : geological sections, see location on (a) subduction avant d'être charriés sur la plate-forme lors de l'obduction [Lippard, 1983; Lippard et al., 1986]. Cependant le métamorphisme HP/BT et les structures associées doivent être considérées comme antérieures au charriage des nappes Hawasina et à l'obduction. En effet, les éléments structuraux et les zonéographies structurales et métamorphiques, reconnus à travers les deux fenêtres d'autochtone (cf. supra), sont scellés et recoupés à l'emporte-pièce par le contact chevauchant basal des nappes. En outre, des chevauchements intra-autochtones de faible ampleur, dont certains impliquent des écailles de serpentinite provenant des ophiolites de Semail, sont synchrones de la mise en place des nappes et déforment les structures précoces contemporaines du métamorphisme HP/BT; d'ailleurs les vergences des deux phases de structures superposées sont opposées: du SSW vers le NNE pour les précoces, NNE vers le SSW pour les secondes, conformément au sens de déplacement des nappes. Enfin, les nappes, Hawasina et de Semail ne sont jamais affectées ni par le Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 métamorphisme HP/BT, ni par la tectonique éo-alpine précoce connus seulement dans les deux fenêtres d'autochtone. L'interprétation de l'épisode tectonique éo-alpin précoce peut être envisagée dans le cadre plus général de la subduction sud-téthysienne d'âge cénomano-turonien. Son plan se suit sur toute la bordure sud de la Néotéthys et s'infléchit régulièrement depuis la Turquie jusqu'à l'Oman [Dercourt et al., 1986] pour adopter une direction NNW-SSE oblique par rapport aux zones isopiques de la marge passive omanaise (fig. Il a). Ce dispositif de convergence permet d'envisager l'amorce d'une subduction du promontoire NE de la plate-forme, à l'aplomb du Saih Hatat, sous un coin de lithosphère océanique de la Néotéthys (fig. Il b), l'entraînement partiel du promontoire omanais dans la zone de subduction étant rendu possible par l'amincissement crustal subi par cette portion de marge au cours des phases permo-mésozoïques de distension et de rifting. A la suite du détachement intra-océanique de Semail produit en arrière de la zone de subduction, la 183 LES MONTAGNES D'OMAN 1 : Sa B 2:..J>- p-- 3:~ 4: NT Sa: U m B ? Sb: MH Sc: H D B Om an: 6a: MM H c 1 1111111111 6b: J A 6c: SH 250 km 7:0 c 1 A Ô 1\ a b 6 Sc 0 B cours du Campanien. Cette progression développe alors une schistosité mylonitique à l'interface autochtone nappes Hawasina. Cependant, la remontée isostatique du bâti métamorphique se poursuivant, ce dernier forme des rampes dont les principales conséquences vont être, la formation de plis à vergence sud avec schistosité associée, le développement d'imbrications inter-unités, et l'apparition de chevauchements soustractifs dans l'autochtone. L'empilement des différentes unités tectoniques sur la plate-forme omanaise étant terminé, une dernière phase plicative achève la structuration de la chaîne éo-alpine des montagnes d'Oman. Elle donne naissance à des structures plicatives souples, accompagnées d'une schistosité de fracture dans les horizons incompétents, leur direction axiale Nü3ü-Nü6ü est fortement oblique sur les structures antérieures. Enfin, les dépôts maastrichtien moyen-supérieur scellent définitivement cette orogenèse éo-alpine. En conclusion, il apparaît que l'évolution géodynamique de la marge omanaise et du bassin de Semail, au Crétacé supérieur, s'inscrit dans le cadre plus général de la confrontation des plaques Afrique et Eurasie : - l'individualisation du bassin de Semail se ferait dans le cadre d'un mouvement compressif et coulissant entre l'Afrique et l'Eurasie qui favoriserait l'individualisation de bassins marginaux; - le mouvement de ces deux plaques, qui devient compressif N-S au niveau de l'Arabie à partir de 95 Ma, induirait la subduction d'âge cénomanien-turonien. Le blocage de la subduction entraîne au cours du Turonien le détachement intra-océanique de la nappe de Semail, puis au cours du Campanien l'obduction de celle-ci et le charriage des nappes Hawasina sur le continent omanais. IV. - FIG. II. - Organisation géodynamique de la marge sud de la Néothéthys entre l'Oman et le Zagros, au Turonien supérieur-Coniacien. a : carte paléogéographique. - 1 : bassin océanique de Semail: 2 : détachement intra-océanique; 3: subduction; 4: Néothéthys, Trias à Jurassique; S : bassin Hawasina; Sa : bassin Umar; Sb : horst de Misfah; Sc : bassin Hamrat Duru; 6 : plate-forme arabe et bassin intrashelf Muti; 6a: horst Masqat-Musandam; 6b : jabal Akhdar; 6c: Saih Hatat; 7 : mouvement relatif Afrique-Eurasie. b: coupes schématiques illustrant la subduction océan-océan, et continent-océan (voir localisation en a). FIG. Il. Geodynamic setting of the southern Neo-Tethyan margin between Oman and the Zagros during the late Turonian-Coniacian. a : palaeogeographical map. - 1 : Samail oceanic basin; 2: intraoceanic detachment; 3 : subduction; 4 : Neo-Tethys Triassic to lurassic; S : Hawasina basin; Sa: Umar basin; Sb : Misfah horst; Sc : Hamrat Duru basin; 6: Arabian platform and intrashelf Muti basin; 6a: MasqatMusandam horst; 6b : label Akhdar; 6c : Saih Hatat; 7 : African-Eurasian plate convergence. b: schema tic cross-sections illustrating intraoceanic subduction, and continent-ocean subduction (see location on a). relaxation des contraintes régionales au niveau de cette dernière autorise la remontée rapide du bâti autochtone entré en subduction, le libérant ainsi de la surcharge de lithosphère océanique. Cette surcharge, supprimée sans doute par glissement le long de l'ancien plan de subduction est rapidement remplacée par les unités allochtones (nappes Hawasina et ophiolites de Semail) qui atteignent et avancent sur la plate-forme omanaise, vraisemblablement au LE CYCLE OROGÉNIQUE ALPIN. La surrection de la chaîne éo-alpine du Nord-Oman, à la fin du Crétacé supérieur, a créé une vaste ride qui se suit depuis le Saih Hatat au SE, jusqu'au Musandam au NW. Durant le Maastrichtien moyen-supérieur et le Tertiaire, l'histoire de cette ride va être rythmée par une succession de « uplifts» et d'effondrements, de transgressions et de régressions, avant que ne s'individualise, après le Burdigalien, la chaîne alpine actuelle. Dès la fin de l'édification de la chaîne éo-alpine au Maastrichtien moyen- supérieur, une première transgression marine se développe et permet le dépôt de sédiments de plate-forme externe (Fm. de Simsima) sur son flanc sud [Glennie et al., 1974]. Ces sédiments qui reposent localement en concordance sur certaines formations autochtones (Fm. de luweiza et Fm. de Qahlah du bassin d'âge campanien supérieur-maastrichtien inférieur et post-Muti) sont discordants sur les nappes et scellent les dernières structures éo-alpines [Glennie et al., 1974; Villey et al., 1986a]. L'absence de dépôts d'âge paléocène inférieur marque vraisemblablement un épisode de «uplift» de cette ride toujours tectoniquement active, et qui va induire l'exondaison de la frange méridionale, précédemment immergée. Au Paléocène supérieur se développe une nouvelle transgression, dont l'empreinte s'observe tant sur le flanc sud que dans la partie nord-est du flanc nord [Le Métour et al., 1986a, 1986b; Villey et al., 1986] des montagnes d'Oman. L'activité tectonique demeure importante et se Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 184 F. BÉCHENNEC marque par des évolutions rapides des faciès, essentiellement carbonatés, des oscillations locales du niveau marin, des déformations synsédimentaires, et parfois par de grands accidents décrochants axés NilO et N 140. Les dépôts, au cours du Paléocène supérieur et de l'Eocène inférieur, montrent une évolution depuis des séries de plate-forme externe jusqu'à des séries de plate-forme interne. La tendance régressive de cette méga-séquence atteint sa plénitude à l'Ilerdien et l'absence de sédiments reconnus, d'âge cuisien, peut correspondre à une émersion [Villey et al., 1986a et b]. Au Lutétien inférieur une nouvelle transgression marine se manifeste. Elle se développe non seulement sur le flanc sud et la partie nord-est du flanc nord de la ride, mais aussi sur la partie nord-ouest (région de As Suwayq) qu'elle atteint pour la première fois. Elle se traduit essentiellement par une sédimentation carbonatée organogène, de milieu largement ouvert sur le domaine marin. Cependant, dès le Lutétien supérieur, un épisode régressif se manifeste par l'apparition d'apports détritiques fréquents, il aboutit à une émersion. Cette nouvelle phase tectonique se traduit essentiellement par un «uplift» généralisé de la ride, qui induit des rejeux différentiels de blocs, des plis amples axés E-W et des flexures. Elle est suivie par une érosion importante qui localement pourra entamer profondément les séries sous-jacentes [Montenat et al., 1977; Villey et aL, 1986c]. Au Priabonien, localement, et plus généralement à l'Oligocène inférieur, débute une nouvelle transgression. Elle se traduit par le dépôt, souvent en discordance sur les séries d'âge lutétien ou éocène inférieur ou paléocène, de faciès d'abord détritiques terrigènes, puis carbonatés; cette sédimentation carbonatée parfois récifale, va se développer localement jusqu'au Burdigalien. Postérieurement au Burdigalien, une nouvelle phase tectonique se manifeste. Elle va donner ses principaux traits morphologiques à la chaîne alpine du Nord-Oman. Cette surrection dont la phase paroxysmale se développe entre le Miocène moyen-supérieur et le Pliocène, provoque une remontée plus prononcée des zones sans surcharge (Jabal Akhdar - Saih Hatat) par rapport aux blocs à forte surcharge (nappes), et certaines structures antérieures (plis E-W et N020 du Jabal Akhdar, linéament du «Samail gap») vont être accentuées et resserrées. Cette surrection va entraîner une érosion intense de la nouvelle chaîne, alimentant la puissante série plio-quaternaire, dans la plaine côtière de la Batinah et dans le golfe d'Oman (2 000 à 4000 m d'ép'aisseur). Le ré-équilIbrage isostatique se poursuit de nos jours, et se reconnaît, d'une part par la jeunesse des reliefs actuels et d'autre part par une activité néotectonique. L'évolution tertiaire et quaternaire des montagnes d'Oman s'intègre dans le cadre plus général de l'évolution de la plaque arabique, où se retrouve les empreintes des mêmes événements tectosédimentaires. Il apparaît cependant que la distension oligocène est nettement plus marquée dans le Dhofar [Roger et al., 1989; Platel et al., 1989]; elle va aboutir à l'ouverture du golfe d'Aden où de la croûte océanique apparaît dès le Burdigalien moyen. De même, la tectonique compressive post-burdigalienne est beaucoup plus intense au niveau du Zagros [Adamia, et al., 1980] où se développe une tectonique tangentielle généralisée, liée à la collision de la plaque arabique et de l'Eurasie. Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 et al. V. - DISCUSSION. Concernant le bassin Hawasina les principaux points de discussion se rapportent à l'âge de son individualisation, à la nature de son substratum et à sa paléogéographie. Divers auteurs [Glennie et al., 1974; Searle et Graham, 1982; Bernoulli et Weissert, 1987; Cooper, 1987] ont émis l'hypothèse d'une ouverture du bassin Hawasina au Trias moyensupérieur. En effet, ces auteurs avaient identifié des séquences volcaniques et des séries bathyales triasiques au sein des nappes Hawasina. Nos propres études ont confirmé l'existence de ces puissantes séquences volcaniques triasiques, tout en les replaçant stratigraphiquement au sein de différents ensembles paléogéographiques internes (Al Aridh, Kawr, Umar, cf. tabl. IV) et en précisant leurs caractéristiques géochimiques. Nos travaux sur le groupe Hamrat Duru ont permis de préciser sa lithostratigraphie (par rapport à celle de Glennie et al., [1974]) et sa biostratigraphie et de reconnaître ainsi l'équivalence entre les Fm. ZulIa, Guwayza gréseuse, et Al Ayn (telle que définies par Glennie et al., [1974]) et entre la Fm. Dhera et le groupe Hamrat Duru [Béchennec et al., 1986b, Béchennec, 1987]. Ils ont également permis de reconnaître d'importantes séquences volcaniques associées à des radiolarites datées du Permien supérieur [Béchennec, 1987; De Wever et al., 1988] et aux premières turbidites carbonatées de la base du groupe Hamrat Duru. Ceci implique l'existence d'une phase précoce de distension et de rifting au Permien supérieur, phase qui affecte la partie nord du Gondwana et aboutit à l'individualisation d'un vaste bassin intracontinental, le bassin Hamrat Duru. Ce dernier est limité sur son flanc sud par la plate-forme omanaise et sur son flanc nord par la plate-forme de Baid, sur les bords desquelles se développe aussi un magmatisme assez important au Permien supérieur [Fm. de Saïq, Le Métour, 1988; Fm. de Baid, Béchennec, 1987]. Les caractères géochimiques des laves d'âge permien supérieur (Fm. Al Jil, cf. tabl. IV) du bassin Hamrat Duru sont généralement typiques d'une distension continentale intraplaque. Cependant, la présence, à l'ouest de la partie centrale des montagnes d'Oman, de puissantes séquences de basalte tholéiitiques de type MORB [Béchennec, 1987] peut traduire un début d'océanisation localement, océanisation qui va cependant avorter. La seconde phase de distension et de rifting qui débute dès le Ladinien [Béchennec, 1988] n'affecte guère la plate-forme omanaise, et le bassin Hamrat Duru qui s'affaisse. En effet, elle affecte essentiellement les blocs gondwaniens situés au NE du bassin Hamrat Duru notamment la plate-forme de Baid. Cette dernière est alors ' démantelée, il n'en subsistera qu'un horst relique effondré, et à sa place s'individualiseront de nouvelles structures en horst et bassins (sillon Al Aridh, horst de Misfah, bassin Umar) où se développe l'essentiel du très important magmatisme triasique identifié par les auteurs précédents et nous-mêmes. L'adjonction de ces nouvelles structures au-delà des parties internes du bassin Hamrat Duru achève l'individualisation du bassin Hawasina. La géochimie de ce magmatisme triasique [Béchennec, 1987] nous permet de confirmer la nature continentale du substratum des parties internes du bassin Hawasina; elle montre cependant un amincissement crustal prononcé de la croûte continentale en fin d'évolution, dans la partie la plus interne (le bassin LES MONTAGNES D'OMAN Umar) et il est probable que celui-ci passe en continu à la , Néotéthys. La plupart des auteurs [Glennie et al., 1974; Searle et Graham, 1982; Bernoulli et Weissert, 1987] proposent dans leur reconstruction palinspastique du bassin Hawasina, un vaste bassin bordé du côté sud par la plate-forme omanaise, et du côté nord par des sea-mounts triasiques. Ce bassin qu'ils considèrent individualisé en une seule étape au Trias comporte sur une coupe transversale en bordure de la plate-forme omanaise, les faciès clastiques du groupe Hamrat Duru, puis le faciès silicifié de la Fm. Nehrah, les faciès siliceux de la Fm. Haliw et dans la partie la plus interne en bordure des seamounts, les faciès du groupe Al Aridh caractérisé, notamment par ses brèches. Plusieurs faits nous ont amené à revoir ce modèle: - les seuls sédiments Hawasina constituant le protolithe d'une partie des métamorphites de la semelle infra-ophiolitique sont les radiolarites, shales et carbonates pélagiques avec parfois des blocs remaniés de carbonates infralittoraux, du groupe Umar (qui correspond en partie à la Fm. Haliw de Glennie et al., [1974]). Ceci implique que les faciès pélagiques de ce groupe se développent en bordure de plate-forme, mais en position plus interne; - le groupe Al Aridh se développe du Trias au Turonien-Sénonien [Béchennec, 1987]. Il est caractérisé essentiellement par de nombreux niveaux de brèches et de mégabrèches qui sont interstratifiés au sein de faciès pélagiques, et qui remanient des blocs et des mégablocs de carbonates de plate-forme d'âge permien supérieur et trias supérieur. Ceci implique, en accord avec les auteurs précédents, une position paléogéographique de ce groupe en bordure des plates-formes internes. Ceci est également confirmé par la position structurale de ce groupe dans l'édifice de nappes Hawasina [Béchennec, 1987]. Cependant, il faut de plus noter que les séquences sédimentaires de ce groupe ne correspondent jamais à celles observées tant dans le bassin Hamrat Duru que sur la plate-forme omanaise; il faut noter aussi que ces faciès remanient, contrairement à ceux du groupe Umar, de nombreux blocs de carbonates de plate-forme permiens. Aussi apparaît-il vraisemblable que ce sillon Al Aridh est protégé de tout apport terrigène issu de la plate-forme arabe après transition par le bassin Hamrat Duru, par une barrière qui est sans doute un horst relique effondré de l'ancienne plateforme de Baid. Celui-ci tout en jouant son rôle de barrière, alimente tout au long du Mésozoïque les bassins bordiers en clastes et blocs de carbonates de plate-forme d'âge permien supérieur. Ces clastes et blocs s'observent ainsi dans les faciès du groupe Al Aridh, mais aussi dans les faciès les plus internes du groupe Hamrat Duru [Béchennec, 1987]. Une hypothèse différente basée essentiellement sur l'étude des directions de courant, a été proposée [Blendinger, 1987; Blendinger, communication orale, congrès d'Edinbourgh, Mars 1988]. Pour cet auteur, tous les « exotics » (suivant la terminologie de Glennie et al. [1974]) qu'ils soient d'âge permien ou trias seraient issus de la bordure effondrée de la plate-forme omanaise. De même, le groupe Al Aridh correspondrait à des faciès de pente en bordure de la plate-forme omanaise. Cette hypothèse outre qu'elle rend difficile toute explication rationnelle de la géométrie de l'édifice structural des nappes Hawasina, 185 apparaît peu probable si l'on intègre les données magmatiques et lithologiques. En effet, le magmatisme permien de la plate-forme omanaise (Fm. Saiq) est essentiellement acide, alors que celui de la Fm. de Baid, qui serait alors partie intégrante de cette plate-forme omanaise est essentiellement basique. De même au Trias, le magmatisme est inexistant sur la plate-forme omanaise et rare et ponctuel dans le bassin Hamrat Duru. Il faudrait alors expliquer pourquoi il serait particulièrement développé dans la partie postérieurement effondrée. Il est également particulièrement difficile d'expliquer alors la différence entre les séquences sédimentaires du groupe Al Aridh et celles tant de la plate-forme omanaise que celles de la pente continentale (Gp. Sumeini) et celles du bassin Hamrat Duru, ces deux dernières étant un fidèle reflet de celles de la plate-forme. Enfin dans le cadre de cette hypothèse, il reste à expliquer la présence de blocs et mégablocs de carbonates de plate-forme remaniés d'âge permien supérieur dans les faciès les plus internes du groupe Hamrat Duru, et d'âge trias dans les faciès bathyaux du groupe Umar (Haliw) et dans les métamorphites de la semelle métamorphique infra-ophiolitique. Les unités autochtones. L'évolution tectono-métamorphique des unités autochtones a donné lieu à plusieurs interprétations, les principaux points de discussion se rapportant à l'importance de la tectonique d'âge hercynien et surtout aux modalités de la tectonique éo-alpine. Dans la fenêtre du Saih Hatat, un métamorphisme d'âge hercynien a été suggéré par Glennie et al. [1974]. Cependant, selon des indications récentes [Glennie, 1986, communication orale], l'âge K-Ar de 327 ± 16 Ma a été obtenu sur des métabasites précambriennes provenant de la région sud du Saih Hatat; or il s'agit de schistes bleus à glaucophan el crossite-épidote que l'on peut raisonnablement rapporter à la zonéographie métamorphique éo-alpine. L'âge hercynien obtenu serait apparent, dû à la présence d'argon hérité dans les minéraux néoformés à l'éo-alpin. Michard [1982] décrit à travers le Jabal Akhdar et le Saih Hatat une orogenèse d'âge paléozoïque (hercynien s.l.) qui se traduit par un plissement syn-schisteux en climat métamorphique schiste vert. Or nous avons pu montrer que la schistosité mentionnée par cet auteur n'est pas de plan axial pour les plis hercyniens et se développe en fait dans les terrains autochtones pré-permiens et permo-crétacés. En conséquence, nous lui attribuons un âge éo-alpin [Le Métour, 1987; Rabu, 1987]. Dans les fenêtres du Jabal Akhdar et du Saih Hatat l'évolution tectonique et métamorphique éo-alpine (au Crétacé supérieur) est considérée par plusieurs auteurs comme globalement monophasée et parfaitement synchrone de l'obduction [Boudier et Michard, 1981; Michard, 1983; Lippard, 1983; Michard et al., 1984; Lippart et al., 1986; Hanna, 1986]. Les faits allant à l'encontre de cette interprétation ont été exposés dans les paragraphes précédents, nous les rappelons brièvement: - le métamorphisme BP/BT n'est connu que dans les unités autochtones, il n'affecte pas les nappes Hawasina pourtant situées sous les ophiolites lors de l'obduction sur la plate-forme omanaise; Bull. Soc. géo/. Fr., 1989, nO 2 186 F. BÉCHENNEC - la formation des éclogites du Saih Hatat requiert une profondeur d'enfouissement de l'ordre de 35 à 40 km, incompatible avec l'épaisseur cumulée des nappes Hawasina et des ophiolites de Semail qui n'atteindrait que 20 km; - les structures éo-alpines précoces à vergence NNE et associées au métamorphisme HP/BT, sont déformées par des écaillages intra-autochtones à vergence SSW qui sont clairement synchrones de l'obduction. Ces observations faites autour des terrains autochtones, sont plutôt compatibles avec la succession de deux phases tectoniques à l'éo-alpin, la première liée à la subduction partielle de la marge omanaise, la seconde liée à l'obduction de Semail. VI. - CONCLUSION. Les grandes étapes et les événements marquants de l'évolution géologique des parties centrale et sud-orientale des montagnes d'Oman. 1) Les cycles orogéniques pan-africains et hercynien: Protérozoïque supérieur à Permien supérieur. Au cours de cette longue période (environ 600 Ma) l'évolution géodynamique du soubassement des montagnes d'Oman s'inscrit dans un contexte intracontinental; elle est rythmée par quatre événements majeurs : - une orogenèse pan-africaine ancienne, à environ 850 Ma; - une phase de distension crustale et de rifting avorté au Protérozoïque terminal; - une épirogenèse cambrienne rapportée au pan-africain terminal; - une tectonique compressive en domaine structural superficiel, d'âge hercynien. 2) Le cycle orogénique éo-alpin: Permien supeneur à Crétacé supérieur. Il comporte deux périodes: une première allant du Permien supérieur au Crétacé inférieur (170 Ma) durant laquelle s'individualise la marge continentale passive omanaise ouverte sur la Néotéthys en voie d'expansion; une seconde, couvrant le Crétacé supérieur (soit environ 25 Ma), durant laquelle s'édifie la chaîne éo-alpine des montagnes d'Oman en réponse au processus de fermeture de la bordure sud de la Néotéthys. Trois événements majeurs marquent la première période: - une première phase de distension crustale et de rifting du craton arabo-iranien provoque dès le Murghabien la formation d'un vaste bassin intra-continental, le bassin Hamrat Duru; - une deuxième phase de distension crustale et de rifting permet dès le Ladinien, l'individualisation sur la bordure nord du Gondwana, d'une marge continentale passive composée de la plate-forme carbonatée omanaise et du bassin Hawasina ouvert sur la Néotéthys; - une troisième phase de distension crustale au Tithonique supérieur - Berriasien, provoque l'extension et l'effondrement de la plate-forme omanaise et l'affaissement du bassin Hawasina; la reconquête de la plate-forme par une mégaséquence régressive s'achève au Barrémien; l'accrétion océanique de la N éotéthys à cette époque est Bull. Soc. géol. Fr., 1989, nO 2 et al. représentée en Oman par le témoin des ophiolites de Masirah obductées seulement au Crétacé supérieur. Trois faits marquants s'enchaînent durant la seconde période: - une première subduction, intra-océanique à plongement sud sous la lithosphère océanique de la plaque Afrique-Arabie, entraîne en contexte d'arrière-arc la formation du bassin de Semail dont la croûte océanique date de l'Albien-Cénomanien inférieur; - une seconde subduction, en grande partie intraocéanique et à plongement nord sous le bassin de Semail, provoque la déformation de la marge passive omanaise en deux temps: d'abord, au Turonien inférieur, bombement de la bordure NE de la plate-forme et subsidence concommitante d'un vaste bassin intrashelf, puis, postérieurement au Turonien moyen, entraînement dans la zone de subduction du promontoire NE de la plate-forme à l'aplomb du Saih Hatat. Il s'agit là des principaux faits de la tectonique subductive particulièrement bien imprimée dans les terrains autochtones de la ceinture des schistes bleus et éclogites du Saih Hatat; - un détachement intra-océanique d'un fragment de lithosphère du bassin de Semail et l'amorce de son transport vers la marge omanaise interviennent au Turonien terminal - Coniacien (90-85 Ma), en arrière de la seconde zone de subduction maintenant bloquée par le refus de plonger de la plaque continentale Afrique-Arabie; ce blocage provoque la remontée rapide des schistes bleus et éclogites de la marge omanaise; - une obduction, ou charriage des ophiolites de Semail sur la marge passive omanaise, provoque la délamination et la mise en nappes de la couverture sédimentaire et volcanique Hawasina, les nappes Hawasina d'abord poussées, puis partiellement chevauchées par la nappe ophiolitique de Semail, se mettent en place sur la plate-forme omanaise, vraisemblablement au cours du Campanien. Ces phénomènes de tectonique obductive précédent immédiatement la surrection de la chaîne éo-alpine dont le démantèlement débute au Maastrichtien moyen-supérieur. 3) Le cycle orogénique alpin: Maastrichtien moyen-supérieur à Miocène moyen-Pliocène. Il comporte: - une première période de sédimentation de dépôts détritiques terrigènes et carbonatés maastrichtiens qui scellent sur son flanc sud l'orogenèse éo-alpine : - une seconde période de sédimentation carbonatée, rythmée par plusieurs uplifts et effondrements partiels de la ride héritée de la chaîne éo-alpine; elle s'établit du Paléocène supérieur au Burdigalien; - une phase paroxysmale de surrection qui, après le Burdigalien et jusque pendant le Pliocène, individualise la chaîne alpine des montagnes d'Oman. Remerciements. - Ce travail est issu du programme de valorisation de la cartographie des montagnes d'Oman réalisé par le BRGM, dans le cadre d'un contrat passé avec le « Ministry of Petroleum and Minerais» d'Oman pour la réalisation de cartes géologiques. Les auteurs remercient vivement M. Mohammed H. Kassim, pour l'appui qu'il leur a apporté au cours de la réalisation de ce travail, et pour nous avoir autorisé à publier ces résultats. 1 LES MONTAGNES D'OMAN 187 Références ADAMIA s., BERGOUGNAN H., FOURQUIN c., HAGHIPOUR A, LORDKIPANIDZE M., OZGÜL N., RICOU L.-E & ZARARIADZE G. (1980). The Alpine Middle East between the Aegean and the Oman traverses - 26th. Intern. Geological Congress, Paris, C5, pp. 122-136. ALLEMANN F. & PETERS T. (1972). - The ophiolite-radiolarite belt of the North Oman mountains. Eclogae Geol. helv., Bâle, 65, pp. 657-697. BECHENNEC F. (1987). - Géologie des nappes Hawasina dans les parties orientale et centrale des montagnes d'Oman. - Thèse d'Etat, Univ. 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