Le Passage Cénomanien
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Le passage Cénomanien - Turonien en Tunisie : Biostratigraphie des foraminifères planctoniques et des radiolaires, chimiostratigraphie, cyclostratigraphie et stratigraphie séquentielle Soua Mohamed To cite this version: Soua Mohamed. Le passage Cénomanien - Turonien en Tunisie : Biostratigraphie des foraminifères planctoniques et des radiolaires, chimiostratigraphie, cyclostratigraphie et stratigraphie séquentielle. Sciences de la Terre. Faculté des Sciences Mathématiques, Physiques et Naturelles de Tunis, 2011. Français. tel-00626628 HAL Id: tel-00626628 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00626628 Submitted on 26 Sep 2011 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. UNIVERSITE TUNIS EL MANAR FACULTE DES SCIENCES DE TUNIS DEPARTEMENT DE GEOLOGIE THÈSE DE DOCTORAT Présentée pour l’obtention du titre de DOCTEUR EN GÉOLOGIE par MOHAMED SOUA Géologue d’exploration ETAP, MSc Le passage Cénomanien – Turonien en Tunisie : Biostratigraphie des foraminifères planctoniques et des radiolaires, chimiostratigraphie, cyclostratigraphie et stratigraphie séquentielle Soutenue publiquement le : 02 Mai 2011 Devant le Jury composé de : Added AYED Président Professeur FST Dalila ZAGHBIB-TURKI Directeur de Thèse Professeur FST Mohamed Hédi NEGRA Rapporteur Professeur FST Saloua RAZGALLAH Rapporteur Professeur FST Mabrouk MONTACER Examinateur Professeur FSS Héla BEN JEMIA Invitée Docteur Ingénieur ETAP U.R Dynamique des Bassins sédimentaires, Paléoévénements et Structures Géologiques Travaux du Laboratoire Paléontologie-Paléoécologie Avant propos Je voudrais saisir l’occasion de l’élaboration de cette Thèse pour exprimer ma profonde gratitude à tous ceux et celles qui, directement ou indirectement, m’ont encouragé à suivre et/ou facilité mon engagement dans la voie de la Micropaléontologie, la Chimiostratigraphie et la Cyclostratigraphie. Je m’adresse tout particulièrement à Madame Dalila Zaghbib-Turki, professeur à la Faculté des Sciences de Tunis et directeur de mes travaux de recherche depuis la Maîtrise ; elle a activement contribué à sa réalisation. Je lui suis reconnaissant de m’avoir donné l’opportunité de travailler sur ce sujet, un sujet qui demande plus d’exploration et de recherche. En outre, elle m’a facilité l’inscription en cotutelle avec l’Université de Lille1. Ses remarques, ses conseils, ses critiques constructives et ses idées pertinentes m’ont permis d’évoluer sur le plan de la rigueur et la précision scientifique. Qu’elle soit assurée de ma profonde gratitude. Je remercie ensuite Nicolas Tribovillard, Professeur à l’Université de Lille1 pour avoir co- élaboré, financé et co-encadré, en partie, ce projet de recherche. Je lui suis infiniment reconnaissant pour sa disponibilité, pour son aide, pour les moments de discussion et pour ses conseils qui ont toujours été d’une grande pertinence. Je le remercie également pour m’avoir fait découvrir et impliquer à plusieurs reprises dans le monde des éléments majeurs et traces, et pour ses choix judicieux des éléments pour les éventuelles interprétations. C’est un grand regret de ne pas le voir membre du jury du à ses obligation durant cette période. Au sein de l’Université de Lille, je remercie également Dr. Armelle Riboulleau pour les maintes discussions que nous avons eu. Je salue également la disponibilité de Mme Laurence Debeauvais, avec qui les discussions ont toujours été très enrichissantes et que toutes les analyses ont vu le jour. J’exprime également ma profonde gratitude à Monsieur Ayed Added professeur à la Faculté des Sciences de Tunis pour avoir accepté de juger ce modeste travail. Sa vision d’interpréter les éléments traces serait d’une aide précieuse. Monsieur Mabrouk Montacer, professeur à la Faculté des Sciences de Gabes a accepté de faire partie du jury, sa présence m’honore et me touche beaucoup. Sa grande rigueur scientifique et son esprit critique permettront d’améliorer de beaucoup la qualité de cette thèse. Je remercie Monsieur Mohamed Hedi Negra et Madame Saloua Razgallah, professeurs à la Faculté des Sciences de Tunis, pour avoir accepté la lourde tache de rapporteur. Je serais très sensible à leurs remarques et corrections. Je suis reconnaissant aux personnels de l’Office National des Mines (ONM) et en particulier à Abdelbaki Mansouri, directeur général de l’ONM, pour ses chaleureux encouragements, sa disponibilité et son aide précieuse pour la confection des lames minces et à Abdelwaheb pour m’avoir accompagné sur le terrain durant toute les missions. Je suis aussi reconnaisant aux personnels de la Companie de Phosphate Gafsa (CPG) et en particulier A. Chaouach directeur de la cartographie du sud et F. Slimane chef géologue pour leur aide pertinente sur le terrain à Gafsa. Je suis reconnaissant à Mr. Bahri REZIG pour ‘avoir permis de faire des séances de M.E.B à l’ENIT (École Nationale des Ingénieurs de Tunis). De même je remercie Mlle Raoudha BRINI pour m’avoir donné de son temps pour mener à bien ces séances. Je tiens à remercier mes collègues de laboratoire, Ramadan Benassi, Ezzdine Saidi et Amel Chakroun . Ma gratitude va de droit à toute ma famille : mes Parents, Mahmoud et Najet, dont l’apport moral et matériel n’ont d’égal que leur compréhension et leur gentillesse durant toute la période de réalisation de ce travail, mes deux frères Lassâad et Chokri pour m’avoir donné de leurs temps et m’avoir accompagné maintes fois sur le terrain et en me fournissant le soutien moral et l’encouragement nécessaire pour la finalisation de ce travail, et mes beaux-parents. Je leur dédie cette thèse. Je ne saurais terminer ces remerciements sans une pensée affectueuse et pleine de reconnaissance pour ma petite famille et en particulier à ma femme, Amira et ma fille adorée Roua, pour la patience, le soutient et l’amour dont elles ont fait preuve durant ces dernières années, et sans qui je n’aurais pu parvenir à la rédaction de ce manuscrit. Toutes les deux ont su m’apporter un soutien moral sans limite qui m’a permis de tenir bon et d’arriver à ce stade ultime de mes études. Elles ont toujours eu confiance en moi et m’ont soutenue aux moments les plus difficiles, mille fois merci. Que toute ma famille, veuille bien me pardonner mon manque de disponibilité et mes sauts d’humeur, qu’ils soient fiers de moi. Enfin, mes hommages vont aux nombreux chercheurs auteurs de publications et articles qui à travers la richesse et la qualité de leurs travaux j’ai tant appris. Je pense entre autres à Alfred Loeblich et Helen Tappan desquels je me suis inspiré maintes fois pour la compréhension des structures internes des Foraminifères planctoniques (du passage Cénomanien – Turonien) et leurs biologies. Je pense aussi à Hans Brumsack, M. Hart, Mark Leckie, Michèle Caron, et bien d’autres. SOMMAIRE PARTIE I: INTRODUCTION GENERALE Chapitre I – Contexte lithostratigraphique, biostratigraphique et chimiostratigraphique ______ 1 1. Signature lithostratigraphique _________________________________________________ 3 2. Signatures paléontologique et chimiostratigraphique des niveaux riches en MO __________ 5 2.1. Signature paléontologique de la limite Cénomanien /Turonien ______________________ 5 2.1.1. Extinction à la limite Cénomanien/Turonien ___________________________________ 5 2.1.2. Principaux marqueurs biostratigraphiques _____________________________________ 8 2.2. Signature chimiostratigraphique. _____________________________________________ 12 2.2.1. Taux de carbone organique total (COT) ______________________________________ 14 2.2.2. Isotopie du carbone (δ13C). ________________________________________________ 16 2.2.3. Isotope stable de l'oxygène (δ18O). __________________________________________ 20 2.2.4. Aperçu sur les éléments traces et majeurs dans les dépôts du passage C-T ____________ 22 2.3 L’importance des différentes signatures ________________________________________ 23 Chapitre II. Contexte structural, géodynamique et paléogéographique ____________________ 24 1. Relation entre accumulation de la matière organique et structuration tectonique de la Tunisie 24 2. Extension géographique et stratigraphique des couches riches en MO de la Formation Bahloul en Tunisie __________________________________________________________________ 28 3. Caractéristiques biostratigraphiques et stratigraphie séquentielle de la Formation Bahloul __ 34 4. Caractéristiques chimiostratigraphiques et analyse isotopique de la Formation Bahloul ____ 36 5. Caractéristiques paléoécologiques ______________________________________________ 37 6. Caractéristiques géochimiques de la Formation Bahloul _____________________________ 40 7. Caractérisation du kérogène de la Formation Bahloul _______________________________ 40 8. Relation entre paléogéographie et expansion d’une ZOM ____________________________ 41 9. Objectifs __________________________________________________________________ 43 10. Matériel et méthode ________________________________________________________ 44 Echantillonage _______________________________________________________________44 Micropaléontologie ___________________________________________________________