La Tectogeneèse Atlasique En Tunisie Centrale : Apport De La Modélisation Géométrique
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La tectogeneèse atlasique en Tunisie centrale : apport de la modélisation géométrique Autor(en): Creuzot, Gilles / Mercier, Eric / Ouali, Jamel Objekttyp: Article Zeitschrift: Eclogae Geologicae Helvetiae Band (Jahr): 86 (1993) Heft 2 PDF erstellt am: 04.10.2021 Persistenter Link: http://doi.org/10.5169/seals-167255 Nutzungsbedingungen Die ETH-Bibliothek ist Anbieterin der digitalisierten Zeitschriften. Sie besitzt keine Urheberrechte an den Inhalten der Zeitschriften. Die Rechte liegen in der Regel bei den Herausgebern. Die auf der Plattform e-periodica veröffentlichten Dokumente stehen für nicht-kommerzielle Zwecke in Lehre und Forschung sowie für die private Nutzung frei zur Verfügung. Einzelne Dateien oder Ausdrucke aus diesem Angebot können zusammen mit diesen Nutzungsbedingungen und den korrekten Herkunftsbezeichnungen weitergegeben werden. Das Veröffentlichen von Bildern in Print- und Online-Publikationen ist nur mit vorheriger Genehmigung der Rechteinhaber erlaubt. 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Helv. 86/2: 609-627 (1993) 0012-9402/93/020609-19 $ 1.50 + 0.20/0 Birkhäuser Verlag, Basel La tectogénèse atlasique en Tunisie centrale : Apport de la modélisation géométrique Par Gilles Creuzot1), Eric Mercier2), Jamel Ouali3) et Pierre Tricart4) Mots clés: Tunisie centrale, chaîne atlasique, relations socle/couverture, inversion tectonique, décollement de couverture, modélisation, pli de propagation, chevauchement. Key words: Central Tunisia, Atlasic range, basement/cover relationship, tectonic inversion, cover décollement, modelling, Fault-propagation fold, thrust. RESUME Un modèle géométrique de plissement/chevauchement appliqué aux chaînons anticlinaux de l'Atlas centro- tunisien permet de proposer une nouvelle cinématique régionale pour les phases orogéniques paroxysmales. Cette proposition est caractérisée par l'indépendance relative du substratum anté evaporites triasiques. La mise en place, au Tortonien, de plis de propagation localisés sur des accidents distensifs hérités, est suivie par une période de quiescience tectonique. Au Villafranchien, la reprise, en décro-chevauchement, de ces structures compressives traduirait un poinçonnement, de plus de 15 km, de la plate-forme sahélienne stable par l'Atlas centro-occidental. ABSTRACT Through geometrical modelling of the Atlasic fold-thrust structures, we propose a new kinematic evolution for Central Tunisia, regional tectogenesis. Our reconstruction implies a generalized detachment within the Triassic evaporites. During the Tortonian, fault-propagation folds developed above inherited extensional faults. After a tectonically calm period, these compressive structures were reactivated during the Villafranchian; the dominant process was then strike-slip overthrusting in response to the collision of the Western-Central Atlas block with the stable Saharan-Sahelian platform. Corresponding regional displacement was evaluated to be more than 15 km. 1. Introduction A l'extrémité orientale des chaînes atlasiques d'Afrique du Nord (fig. 1), l'Atlas de Tunisie centrale (Burollet 1956) et l'Atlas de Tunisie méridionale (Zargouni 1985) assurent la transition entre les nappes de charriage telliennes, au Nord (zone alpine: Rouvier 1977; Wildi 1983) et la plate-forme saharienne stable au Sud (Bouaziz 1986). Pour certains auteurs, l'Atlas de Tunisie centrale est largement charrié (Delteil & Truillet 1983). Pour d'autres, il représente plutôt un avant pays autochtone, dans lequel la couverture sédimentaire méso-cénozoïque est globalement plissée et écaillée sur place (voir par ') Dir. Rég. Environnement Centre, 131 nue du faubourg Bannier, 45042 Orleans cédex (France). 2) Institut de Sciences Naturelles, place Ledere, 25030 Besancon Cedex (France). 3) E.N.IS., Dépt. Géologie, B.P. W, route de Soukra, 3038 Sfax (Tunisie). 4) Institut Dolomieu, rue M. Gignoux, 38031 Grenoble Cedex (France) et URA 718 CNRS «Groupe d'Etude de la Marge continentale et de l'Océan». 610 G. Creuzot et al. MER MEDITERRAN^ ^ Annaba ^ Tunis v y / x^FLEXURE * « ' ^TV ^, ^:::::|ZAGH0UAN £ ATLAS s*H*WE» "%-¦ -y( y-m *^ y^a sATc ^ ra; :^;sahëia ^y^yy&M^ yyF AI SUD-ATLASIQUE: •:n VvGatsa;>r^>:¦ DE^ ^CHAINE ^;at> :y>: GAFSA: 'U^: CHAÎNÉ DÉ CHOTTS; £> .•.¦yrf.¦.-.¦.¦.•.¦. •.-.-. :d:: ::::::ÌÒ0km: Plate-formes /^ Plis /" Décrochements principaux Fig. 1. Carte de localisation: Tunisie et Algérie du Nord-Est. L'encadré indique le secteur étudié: (fig. 5). (ATS, ATC et ATM: respectivement; Atlas de Tunisie septentrionale, centrale et méridionale). exemple: Ouali etal. 1987 et Bobier etal. 1991); à la base de cette couverture, les evaporites triasiques représenteraient plus un niveau de disharmonie qu'un niveau de décollement-transport de grande ampleur. Les données manquent malheureusement sur la nature et le comportement tectonique du substratum («socle») infraévaporitique, qui comporte probablement une série sédimentaire paléozoïque (Burollet 1991). Au total, l'allochtonie de la couverture supra-évaporitique de Tunisie centrale reste un point discuté. Le modèle présenté ici est une contribution originale à cette discussion. Tectogénèse et modélisation en Tunisie centrale 611 2. Le style structural particulier de l'Atlas de Tunisie centrale Les structures compressives qui affectent la couverture de Tunisie centrale présentent un style remarquable. Leurs directions sont variées, NE-SW (dominantes), subméridiennes ou encore NW-SE (plus rare). Leur style éjectif est caractérisé par une forte opposition entre les anticlinaux étroits, coffrés, voire même en champignon, et de larges synclinaux à fond plat, partiellement remplis de sédiments continentaux récents. Les anticlinaux, très failles longitudinalement et segmentés transversalement, ne présentent pas partout une géométrie cylindrique. Quelques études locales, mais détaillées, permettent d'attribuer cette complexité à la reprise en compression de paléoblocs failles en extension comportant des couches d'épaisseur, de compétence et d'extension latérale variables (Gourmelen 1984; Ouali 1985; Soyer 1987). Pour certaines structures au moins, une évolution plus ou moins précoce de type diapirique est probable (Gourmelen et al. 1989). A l'échelle régionale, l'extension, essentiellement mésozoïque, apparaît polyphasée (Soyer & Tricart 1987 et 1989); il en est de même pour la compression qui a dominé au Cénozoïque-Quaternaire (Richert 1971; Letouzey & Trémoliere 1980; Soyer & Tricart 1989) avec toutefois un important épisode distensif de l'Oligocène supérieur au Miocène moyen (Blondel et al. 1988; Blondel 1991). Les phases de plissement-chevauchement majeures sont datées du Miocène supérieur et du Quaternaire ancien (Burollet 1956). Le contrôle de la structuration compressive par l'héritage distensif est clair dans la genèse de nombreuses structures comme les anticlinaux du jebel Kébar (Ouali et al. 1986), du jebel Touila (Ouali et al. 1990) et du jebel Boudinar (Soyer & Tricart 1989) ou encore du brachyanticlinal du jebel Es Souda (Creuzot & Ouali 1989). L'entrecroisement cartographique des anticlinaux a suggéré à plusieurs auteurs (Soyer & Tricart 1989; Delteil et al. 1991) que ces plis affectant la couverture supra-éva- poritique se sont grossièrement développés au droit d'accidents du substratum infra-éva- poritique. Effectivement, un réseau de fractures héritées a pu guider la genèse des anticlinaux à un stade précoce, partiellement ou totalement halocinétique, c'est à dire avec ou sans compression régionale (Snoke et al. 1988). Cependant, lors des extensions et, plus encore, lors des raccourcissements régionaux qui ont suivi, un certain découplage horizontal a dû se produire, mais les données manquent pour en apprécier l'ampleur. Les profils sismiques consultés, comme le profil CN 29 (fig. 2 et Haller 1983) qui recoupe les jebels Sidi-Khalif et Cherahil, ne permettent pas d'observer un éventuel ancrage en profondeur des anticlinaux chevauchants de Tunisie centrale : une zone sourde apparaît au droit de chaque chaînon, au point que certains auteurs y ont vu l'expression chaotique typique d'un diapirisme des evaporites triasiques (Brahim 1983). Le profil KN 20, situé 20 km au Nord de la zone étudiée (fig. 1) constitue une exception dans la région en ce qu'il montre l'horizontalisation d'un chevauchement en profondeur (Haller 1983). 3. Démarche suivie et principe de la modélisation Le caractère superficiel des déformations au niveau actuel d'affleurement, l'abondance des niveaux compétents dans la série, et le fait que la couverture méso-cénozoïque jebel Sidi Khalif Jebel Chérahil NA 101 5 km ^7 (projection) W-NW E-SE W-SW E-NE A 0 ms TF va \_VB_\ £ää Ws. 9S t i-rr-r _î__ïÏ£ÏÏ-__r\ amSS39? fti- i&tm --•¦-'. Jj-ä Tr ¦i-A Î3 rTn ES 1000 'A r:. ¦CA ses m v ^-5 BB SC - - --- ï-ëSSs ;S ¦ - ¦Î 2 000 - S i 22 —. -s* üiS ¦ ¦ 2 --—•*¦"—¦ -^* ; Fig. 2. Le profil de sismique réflexion CN 29 (d'après Hallkr 1983): l'échelle verticale est les ms temps double: l'exagération verticale est proche de 2. On note les