Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. I. INTRODUCTION. Les limites naturelles de l’Algérie sont la Mer Méditerranée au Nord (1200 km), le Maroc à l’Ouest, la Tunisie et la Libye à l’Est, la Mauritanie et le Sahara Occidental au Sud- Ouest et finalement le Mali et le Niger au Sud. Le méridien d’origine (Greenwich) passe à proximité de la ville de Mostaganem. Par sa superficie (2.381.741 km2), l’Algérie après le Soudan, est le deuxième plus grand pays d’Afrique et du monde arabe. Les distances y sont très grandes, environ 2000 km de la côte méditerranéenne au massif du Hoggar et 1800 km d’In Amenas à l’Est jusqu’à Tindouf à l’Ouest. I.1. Morphologie Générale. L'Algérie comprend quatre grands domaines du Nord au Sud: L’Atlas Tellien (ou le Tell), constitué de reliefs escarpés et de plaines littorales dont les plus riches sont la Mitidja au centre, le Chélif à l’Ouest et le Seybouse à l’Est. Les hauts plateaux, c’est les zones plates élevées par rapport le niveau de mer. L’Atlas saharien, forme une longue suite de reliefs orientés NE-SO s’étendant de la frontière Marocaine à celle de la Tunisie. Le Sahara, qui recèle l’essentiel des ressources en hydrocarbures, est un désert formé de grandes étendues de dunes (Erg Oriental et Erg Occidental), de plaines caillouteuses (Regs) et parsemé d’oasis, qui sont autant de centres urbains comme les villes d'El Oued, Ghardaïa et Djanet... Le massif des Eglab à l’Ouest et le massif du Hoggar à l’Est forment, pratiquement, la limite méridionale du Sahara Algérien. I. 2. Aspects structuraux. L’Algérie est divisée en deux unités tectoniques majeures séparées par la flexure Sud- atlasique: Le Nord de l’Algérie portant l’empreinte de la tectonique alpine. Il est délimité par les éléments suivants: Au Sud, l’atlas saharien, une chaîne de montagnes d’origine alpine. Au centre, des plates-formes comme la Méséta Oranaise à l’Ouest et le môle d’Ain Regada à l’Est. 4 Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. Dans la partie septentrionale, l’Atlas Tellien est une zone complexe constituée de nappes mises en place au Miocène inférieur. Des bassins néogènes tardifs comme le Chélif et le Hodna se sont installés sur ces nappes. La plate-forme saharienne qui est le sujet de ce travail, relativement stable, où la tectonique est moins prononcée. Elle est constituée d’un socle précambrien recouvert de sédiments phanérozoïques 1 transgressifs. Différents éléments tectoniques délimitent des bassins sédimentaires dans lesquels la lithostratigraphie est plus ou moins complète. Fig.02. Les unités géologiques d’Algérie. Contribution de SONATRACH Division Exploration, Centre de recherche et Développement. II. LA PLATE-FORME SAHARIENNE. La plate-forme saharienne, située au Sud de la flexure Sud-atlasique s’étend sur une superficie de 8.000.000 km2, concernant plusieurs pays du Nord du continent africain (Fig.3). Elle constitue un domaine cratonique stable depuis le Paléozoïque. On y rencontre des terrains très anciens, du Protérozoïque mis en place à l’Archéen et lors de l’orogenèse éburnienne, 1 Division stratigraphique (éon) rassemblant l’ensemble des temps géologiques depuis le début de l’ère Paléozoïque. 5 Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. Trompette 1995. Ces formations constituent de vieux boucliers stables, comme le bouclier Réguibat par exemple, Rocci et al 1991. Le bouclier du Hoggar, également très ancien, a subi de surcroît les effets de l’orogenèse panafricaine, Liégeois et al 2003. Les différentes parties du socle de la plate-forme saharienne font partie du Gondwana, super- continent formé par le collage de blocs continentaux lors des événements orogéniques panafricains. Parmi les témoins de ce cycle orogénique ancien 625- 550 Ma, Black et al 1979, Caby et al 1981, Fabre 1988, Ziegler 1988, Scotese et McKerrow 1990, Black et Liégeois 1993, Trompette 1995, Schandelmeier et al 1997, on reconnaît la zone de suture de la chaîne panafricaine de l’Ouest, Trompette 1995, qui correspond à une chaîne de collision. On retrouve des traces de cette suture, en particulier au niveau des Monts de l’Ougarta. Fig.03: Carte des principaux éléments morphostructuraux de la plate- forme saharienne (Modifiée d'après Boote et al, 1998). 6 Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. On reconnaît dans cette plate-forme plusieurs zones subsidentes qui ont conduit au développement d’importants bassins sédimentaires qui se développent entre les boucliers (Fig.3). Ils sont caractérisés par des subsidences et des déformations variables et sont limités par des môles. Dans la partie algérienne de la plate-forme, les bassins les plus importants sont ceux d’Illizi-Berkine à l’Est, d’Hassi Messaoud, d’Hassi R’mel et de l’Oued Mya au centre, et de Tindouf, de Bechar, de Reggane, d’Ahnet, Sbaâ, et de Timimoun à l’Ouest (Fig.4). Les séries paléozoïques, discordantes sur le socle et qui forment le remplissage de ces bassins, ont des épaisseurs importantes dépassant souvent les 8000 m, Aliev et al 1971, Beuf et al 1971, Fabre 1976 et 1988, Legrand 1985. Les épaisseurs sont très variables et des lacunes sédimentaires ont été identifiées. Les séries sédimentaires du Paléozoïque, essentiellement détritiques, ont été affectées par les déformations du cycle orogénique calédono-varisque, Fabre 1988, Donzeau et al 1981, Zazoun 2001. Fig.04: Les bassins les plus importants de la plate- forme saharienne en Algérie. (Carte SONATRACH, Division Exploration). 7 Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. La série sédimentaire méso-cénozoïque de la plate-forme saharienne, peu épaisse (< 850 m), repose en discordance sur le Paléozoïque, Busson 1970, Beuf et al 1969, Boudjemaâ 1987, Takhrist 1990, Bekkouche 1992, Khennous 1997, Boote et al 1998. D’importants cordons dunaires recouvrent la plate-forme, comme les Grands Ergs Occidental et Oriental au Nord, l’Erg Chech qui recouvre en partie la désolante surface du plateau du Tanezrouft et l’Erg Iguidi aux confins de la Mauritanie. II.1. Aperçu paléogéographique. Les affleurements, les études de carottes et les nombreux travaux réalisés sur la plate- forme saharienne nous permettent de donner un aperçu sur le milieu et la paléogéographie de ce secteur d'étude: Au Cambrien: Les dépôts sont attribués à un milieu fluviatile en tresses ayant permis la mise en place d'épandages sableux sur la surface infra-tassilienne. A l'Ordovicien: Le milieu est marin, car la transgression Trémadocienne1, duré jusqu'au Caradocien2. A La fin de cette période il y a installation de la calotte glaciaire. Au Silurien: Après la fonte des glaciers, une transgression glacio-eustatique a marqué cette période du Paléozoïque. La fin du Silurien est marquée par les mouvements épirogéniques3 calédoniens qui ont conduits à l'émersion de vastes régions dont l'érosion constitue la source d'apport des séries détritiques du Dévonien inférieur. Le Dévonien inférieur gréseux: Il est rattaché à un réseau fluviatile méandriforme. Le Dévonien inférieur argileux-gréseux: Marqué par le début d'une transgression marine qui se poursuit jusqu'au Dévonien supérieur. Au Dévonien moyen et supérieur: La sédimentation est essentiellement argileuse à intercalations de niveaux carbonates fossilifères témoignant l'installation d'un milieu marin à la fin du Dévonien. Au Carbonifère: Dès le début du Tournaisien, une sédimentation argilo- sableuse entrecoupée de niveaux d'oolithes ferrugineux indique une régression marine et l'installation d'un milieu de transition. Au Mésozoïque: Les sédiments rattachés à cet ensemble sont de type continental à lagunaire. L'installation respective d'un milieu continental puis lagunaire s'est manifestée durant tout le Mésozoïque. 1 Premier étage de l’Ordovicien (ère primaire). 2 Cinquième étage de l’Ordovicien (ère primaire). 3 Lente mouvements de montée ou de descente des domaines continentaux se traduisant par des régressions ou par des transgressions. 8 Les bassins de la plate-forme saharienne-Algérie. Le Cénozoïque: Marqué par la reprise d'une sédimentation détritique témoignant d'une régression généralisée sur toute la plate-forme saharienne. II.2. Les phases tectoniques qui sont affectée la plate-forme saharienne. La phase panafricaine. Elle s'est déroulée 600-500 Ma en créant la chaîne panafricaine, par collision du paléocontinent de l'Ahaggar contre le craton Ouest-africain. La fin de cette phase correspond à une pénéplanation de cette chaîne et au début de l'histoire cratonique de la plate-forme saharienne. La phase Taconique. Une importante discordance de ravinement glaciaire sépare la formation d'In Tahouite ou argilo-gréseux supérieur du complexe terminal dénommé formation de Tamadjert due à la phase Taconique qui s'est produite dans tout le Sahara. Les effets de cette phase, sont amplifiés par les glaciations finies ordoviciennes. Ainsi, la discordance Taconique suivie de l'érosion glaciaire va façonner les bassins sahariens essentiellement méridionaux. La phase calédonienne. Elle se situe entre le Silurien et le Dévonien inférieur, où cette phase a joué un rôle primordial dans leur mise en place des discordances et une importante érosion est observée durant cette période. On observe aussi une érosion et une interruption de la sédimentation dévonienne. La phase Frasnienne (Dévonien supérieur). Elle est considérée comme une phase calédonienne tardive, elle se traduit par un non dépôt de sédiments et une érosion profonde au niveau du môle d'Ahara (discordance Frasnienne). II.3. Les principaux éléments structuraux de la plate-forme saharienne. La plate-forme saharienne algérienne (Fig.3) est recouverte par des ergs (massifs de dunes de sable) et des regs (plateaux caillouteux). Seuls les monts d’Ougarta présentent des reliefs significatifs. Ailleurs, les affleurements se rencontrent dans le lit des oueds limités par des hamadas (plateaux). La plate-forme saharienne qui occupe une très grande surface de la partie septentrionale du continent africain (Fig.3) correspond à l’une des plus grandes plates- formes précambriennes au monde.