Haut Atlas Central, Maroc) D

Estudios Geol., 60: 139-152 (2004)

LES MONTICULES MICRITIQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA (HAUT ATLAS CENTRAL, MAROC) D. Chafiki *, J. Canérot **, A. Souhel ***, K. Taj Eddine ****

RÉSUMÉ Le Lias du Haut Atlas central marocain présente diverses bioconstructions carbonaté es de type Mud-mound bien développées au passage Sinémurien inférieur-Sinémurien supérieur au Sud de Midelt. Ces structures évoluent tres localement, aFoum Tillicht, dans tout l'intervalle Sinémurien supérieur. Elles présentent des formes et des tailles res pectivement simples et réduites ala base de la série et deviennent complexes et de grande dimension au sommet. Leurs caractéristiques sédimentologiques et paléontologiques montrent qu'il s'agit de constructions a microbolites et a spongiaires développées dans un milieu marin ouvert et profond, dans la zone subphotique, ala partie inférieure de la zone d'action des vagues de tempéte. L'apparition et le grand développement des bioconstructions boueuses sinémuriennes sont associés a un changement de la morphologie du fond marin induit par la phase majeure de dislocation de la plate forme au passage Sinémurien inférieur-Sinémurien supérieur. L'augmentation verticale de leur taille indiquerait un accroissement de la sub sidence et du taux de sédimentation carbonatée, en relation avec l'augmentation de l'intensité de la fracturation. La disparition de ces monticules, au passage Sinémurien Carixien, est due aun envasement par des sédiments hémipélagiques de bassin consécu tif aun approfondissement du milieu. Cet exemple haut atlasique se révele ainsi compa rable aux modeles récemment proposés pour expliquer le développement des mud mounds connus en Afrique du Nord, en Europe occidentale et en Amérique du Nord. Mots-cIés: Mud-mounds, stratigraphie, géométrie, sédimentologie, géodynamique, Sinémurien, Haut Atlas central (Maroc).

ABSTRACT

In the central High Atlas of Morocco, the Liassic series present different mud-mound type carbonate buildups, well developed in the Midelt area, towards the boundary between the Lower and the Upper Sinemurian. Near Foum Tillicht, these structures show a real evo lution within the Upper Sinemurian interval, from simple small-scale bodies at the base, up to big and complex forms at the topo Their sedimentological and palaeontological features indicate microbolites and sponge buildups developed in deep and open marine conditions, within the subphotic zone, at the lower part of the storm wave interval. These buildups are closely linked to tectonic processes as they grow on the normal synsedimentary faults which affected the central atlasic area during the Lower Liassic period, leading to the breakup of the Early Sinemurian carbonate platform and the indu ced installation of the Upper Sinemurian subsiding basin. Silting by hemipelagic sedi ments led to death of buildings. Similar palaeogeographic changes and geodynamic evo lution have been recently described from different structures in North Africa, Westem Europe and North America. Key words: Mud-mounds, stratigraphy, geometry, sedimentology, geodynamics, Sinemurian, cen tral High Atlas, Morocco.

* Département de Géologie, Faculté des Sciences et Techniques Guéliz, Université Cadi Ayyad, BP. 549 Marrakech, Maroc., e-mail: [email protected]. Fax. 2124444331 70. ** Laboratoire de Dynamique des Bassins sédimentaires, EA 3029, Université Paul Sabatier, 39, Allées Jules Guesde, 31062 Toulouse, France. Fax: 33 5 61 558049. *** Département de Géologie, Faculté des Scienees, Université Chouaib Doukkali, El Jadida, Maroe. **** Département de Géologíe, Faculté des Sciences Semlalia, Université Cadí Ayyad, Marrakech, Maroe. 140 D. CHAFIKI, J. CANEROT, A. SOUHEL, K. TAJ EDDINE

MOYENNE MOULOUYA AGES © TOARCIEN INFERIEUR

'"~ rn '" PLIENSBACHIEN iii e" ::r:: ~ u ::;)o e .~:E" Bassin hémipélaglque SINEMURIEN SUPERIEUR ~e '"''''g.2"''' ~ '"'E o ~~« o¡s Plate forme TlNERHIR O 50 km o inter/lnfratidale

Fig. l.-A: loealisation du seeteur étudié sur le sehéma struetural du Maroe. B: situation de la transversale de Midelt-Erraehidia, renfermant les monticules boueux étudiés, sur la earte géologique du Haut Atlas central maroeain (modifié par Du Dresnay, 1987). 1: failles, 2: socIe, 3: carbonates liasiques associés aux terrigenes et aux basaltes du Trias, 4: Jurassique moyen et Crétaeé, 5: tran seet de Midelt-Erraehidia. a, b, e, d, e, f, g, h, i, et j: principales struetures atlasiques définies par Warme el al. (1988), les seetions étudiées sont levées sur le flane: nord de la strueture de Nzala (d), sud de la strueture d'Aari Mdourt (e), nord de la strueture de Foum Tillieht (í), et nord de la strueture de Tizi n'Firest (h) (tunnel de la légion). C: situation des eonstruetions étudiées dans le eadre stratigraphique du Lias. 1: Dolomies et ealcaires massifs de la formation d'IdikeI. 2: Calcaires finement lités parfois asilex et aammonites de la formation d'Aberdouz. 3: Altemanee ealcaréo-mameuse parfois aammonites de la formation d'Ouehbis. 4: gres ealcaires et mames gréseuses loealement aammonites de la formation de Tagoudite.

Introduction 1988) et «lithoherms» (Evans et al., 1974; Evans et Kendall, 1977) ont été également utilisées pour Les plates formes carbonatées péri-téthysiennes désigner ces masses bioconstruites. ont connues un grand développement des construc L'objectif de ce travail est de présenter les princi tions a spongiaires au cours de la période jurassi pales caractéristiques des mud-mounds sinémuriens que. Tres abondantes dans le Malm du domaine sur la transversale de Midelt-Errachidia. Apres la nord-téthysien de presque toute 1'Europe occidenta définition de leur cadre stratigraphique, nous décri le et central (Gaillard, 1983; Keupp et al., 1990; rons la géomérie et les caracteres paléontologiques Leinfelder et al., 1993a, 1994, 1996; Hammes, et sédimentologiques des ces bioconstructions. 1995; Krautter, 1997) ces constructions sont, par Enfin, nou retracerons les principales étapes géody contre, rares au Lias dans ces régions (Bruton et namiques qui ont jalonnées 1'histoire de ces édifices Dixon, 1994). Ces édifices ne sont connus que dans liasiques. Ces demiers sont principalement analysés le domaine sud alpin de Trento (Italie) (Krautter, a Nzala, Aari Mdourt, Foum Tillicht et a Tizi 1996) au Pliensbachien et dans le bassin Lusitanien n'Firest au niveau du tunnel de la légion (fig. 1) ou du Portugal au Lias terminal (Duarte et al., 2001). elles constituent généralement des reliefs notables Sur la marge continentale sud-téthysienne, ce type dans la topographie actuelle. de construction a vu, par contre, un remarquable foisonnement au Lias marocain (Du Dresnay, 1971, 1975) notarnment au Sinémurien du Haut Atlas cen Stratigraphie tral (Chafiki et al., 2001, 2002). Ces constructions ont été interprétées récemment Lithostratigraphie comme des «mud-mounds» (Chafiki et al., 2001). Ells ont éte décrites pour la premiere fois par Sur la transversale étudiée, le Lias carbonaté est Dubar (1960-1962) qui les a atribué al'activité des représenté par une série inférieure massive qui spongiaires. Des appellations évocatrices telles constitue la formation d 'Idikel (sensus Studer, «carbonate-mounds» ou «dolomite-mounds» (Du 1987) puis une série supérieure, plus épaisse, fine Dresnay, 1971, 1975; Warme, 1986; Warme et al., ment stratifiée et riche en ammonites qui englobe LES MONTICULES MICRITIQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA 141

les fonnations d'Aberdouz, d'Ouchbis et de Tagou CARIXIEN INFERlEUR dite (sensus Studer, 1987) (fig. 1C, pI. 1 ph. 1). Ces BASE DE LA FM. deux séries sont séparées par une importante dis D'OUCHBlS continuité sédimentaire régionale «D» (fig. 2). BA551N Dans ce contexte, les mud-mounds liasiques apparaissent au sein de deux ensembles lithologi ques d'importance stratigraphique et géographique inégales. Le premier (EM1, 30 a 130 m d'épaisseur selon les secteurs), d'extension régionale (fig. 2), correspond au membre supérieur de la formation d'Idikel (Chafiki et al., 2001) (pI. 1 phs. 1, 2). Le second (EM2, 150 m d'épaisseur) tres localisé dans le seul secteur central de Foum Tillicht, correspond a divers édifices massifs contrastant nettement avec les terrains stratifiés environnants de la fonnation de l'Aberdouz et de la base de la fonnation d'Ouch bis (figs. 1C, 2; pI. 1 phs. 2, 3). La série carbonatée a «mud-mounds» atteint son maximum d'épaisseur (280 m) dans l'axe de la chalne, a Foum Tillicht.

N'zala Aari Mdourt 01 ¡¡¡¡¡¡J2 1!::id3 Biostratigraphie N ¡g:jj4 ~5 ~6 m7 ¡¡¡¡me ~9 Les monticules a spongiaires du Haut Atlas central lZ:SI10 ¡r;;j11 ¡j5!12 ~13 ,jy14 6'15 marocain ont été signalés, par divers auteurs, dans 0-16 ===F==17 des niveaux stratigraphiques différents: dans le Siné Foum TlIlIcht murien supérieur «ou Lotharingien» par Dubar (1949), Du Dresnay et al. (1978) et Hadri (1993), Fig. 2.-Corrélation stratigraphique et sédimentologique entre les formations sinémuriennes le long du transect N-S de Midelt dans le Lías inférieur par Dubar (1960-1962), dans le Errachidia et distribution verticale et horizontale des monticules Sinémurien par Milhi (1992), dans le Sinémurien étudiés (échelle horizontale non respectée). 1: basaltes du Trias moyen et supérieur par Brechbühler (1984), a la base supérieur, 2: calcaires a lamines diffuses, 3: calcaires massifs, du Sinémurien supérieur par Bernasconi (1983), dans 4: calcaires dolomitiques massifs, 5: calcaires finement stratifiés, 6: calcaires laminés, 7: calcaires acherts (silex), 8: calcaires con le Sinémurien supérieur et peuvent atteindre le Cari glomératiques, 9: calcaires onduleux ou noduleux, 10: monticu xien par Poisson et al. (1998), au sommet du Siné les micriliques, 11: calcaires oolithiques et bioclastiques, murien supérieur et a la base du Carixien inférieur 12: tempestites, calciturbidites et/ou «debris flows», 13: mames et marno-calcaires, 14: slumps, 15: arnmonites, 16: discontinuité par Hauptmann (1990) et au passage Domérien-Toar intra-sinémurienne séparant la formation d'Idikel de la formation cien par Warme (1986) et Warme et al. (1988). d'Aberdouz, 17: failles. EM1: premier ensemble amud-mounds A Foum Tillicht, les premiers monticules micriti (ou membre supérieur de la formation d'Idikel) qui est subdivisé en deux unités NI et N2 a Nzala, F1 et F2 a Foum Tillicht, il ques, de petite taille, sont observés au sein du mem correspond a l'unité A a Aari Mdourt et a 1'unité T a Tizi bre supérieur de la formation d'Idikel (ensemble n'Firest. EM2 (ou F3): deuxieme ensemble a mud-mounds, il EM1), a quelques metres au dessus d'un niveau a se développe localement au sein de la formation d'Aberdouz et Asteroceras et Arnioceras du passage Sinémurien peut atteindre la base de la formation d'Ouchbis. inférieur-Sinémurien supérieur (figs. 1C, 2). En ce point, les sédiments lités qui surmontent immédiatement les dernieres bioconstructions ren caires lités sus-jacents correspond donc a une surfa fennent des ammonites d'áges différents selon les ce irréguliere et diachrone. points d'observation. Sur le flanc septentrional de Dans les autres secteurs étudiés (Tizi n'Firest, jbel Foum Tillicht par exemple (fig. 1), des calcai Nzala et Aari Mdourt), l'extension chronologique des res a Microderoceras sp. de la zone a Rarisostatum constructions carbonatées est moindre puisque ces et/ou a Jamesoni recouvrent le toit d'un dispositif dernieres disparaissent avec les carbonates massifs en dome de grande dimension (ensemble EM2) tan d'Idikel, a l'extreme base du Sinémurien supérieur. dis que dans les creux adjacents, la succession des Il est a noter que, a l'échelle de la région atlasi ammonites récoltées descend jusqu'al'extreme que ici considérée, les mounds sinémuriens cedent base de la zone a Obtusum datée par l'association a la place, des la base du Carixien, a des construc Arnioceras et Asteroceras (figs. 1C, 2). La limite tions différentes, de type récifal, connues au Lias entre les calcaires massifs bioconstruits et les cal- moyen et au Dogger. 142 D. CHAFIKI, J. CANEROT, A. SOUHEL, K. TAJ EDDINE

Géométrie EpaiSSiSsement Iocalisé d'unbanccalcaire

Deuxépalssissernentssuperposés Les monticules étudiés présentent un noyau mas dedeuxbancscalcaires sif calcaire passant latéralement aun ou plusieurs )? bancs de calcaires finement stratifiés (pI. 1 ph. 4). 'llE-NT-'CU"""LA=,RE:-l1 L'évolution de leur taille et de leur forme ainsi que leur distribution verticale au sein des séries analysé es permettent de distinguer deux unités principales au sein de l'ensemble EMl notamment a Nzala (NI, N2) et a Foum Tillicht (Fl, F2) et une seule unité dans l'ensemble EM2 (fig. 2). Les unités (A) d'Aari Mdourt et (T) de Tizi n'Firest correspondent a la totalités de l'ensemble (EMl) amud-mounds dans ces deux secteurs. Fig. 3.-Différents types de formes des monticules reneontrés L' ensemble EM1: les premieres bioconstructions dans la série sinémurienne analysée sur transversale de Midelt rencontrées ala base de EMl, dans les unités NI et Erraehidia. Les monticules eomplexes sont originaires d'une simple boursouflure dans un bane ealeaire de la série stratifiée Fl (fig. 2), sont généralement rares, de taille réduite environnante. (0,2 a 1 m), lenticulaires, en dome, en champignon, ovoIdes ou amygdalaires (pI. 1 ph. S). Plus haut dans la série (unités N2, F2, A et T, fig. 2), ces édi fices deviennent plus fréquents, plus diversifiés et cal d'un monticule élémentaire simple luí meme de plus grande taille. Ils apparaissent soit isolés originaire d'une simple boursouflure localisée (pI. II phs. 1, 2), soit regroupés en grappes métri dans un banc calcaire de la série stratifiée environ nante (fig. 3). ques (S a 7 m) ou en amas désordonnés de dimen sion encore accrue (S a 12 m) (pI. II phs. 3, 4). Des structures lenticulaires d'extension latérale décamé trique, séparées les unes des autres par des niveaux Sédimentologie et contenu paléontologique stratifiés, sont communes Nzala et Foum Tillicht a a L'analyse d'une construction élémentaire type au sommet de EMl (pI. II ph. S). L'ensemble EM2: Le deuxieme ensemble bio montre, quelque soit sa position dans la série siné construit (EM2) se développe au sein de la forma murienne, deux parties essentieIles: un noyau a tion de l'Aberdouz et a la base de la formation de dominance micritique, dénué de stratification et de l'Ouchbis dans le seul secteur de Foum Tillicht taille variable, de morphologie bien exprimée et un (unité F3, fig. 2). Le plus important des édifices encaissant stratifié qui constitue son équivalent affleure sur la rive droite de l'oued Nzala, sous chronostratigraphique latéral (fig. 4, pI. 1ph. 4). forme d'un dome de ISO m de hauteur (pI. 1 ph. 3). Le noyau correspond a un boundstone dominé La construction, étroite a la base (80 m), s'élargit essentiellement par des «microbolites» (Thromboli dans sa partie médiane (200 m) avant de se rétrécir tes, Stromatolites et leiolites) et des éponges siliceu graduellement pour se terminer en pointe au sein ses (Hexactinellides et Lithistides) auxqueIles s'assocíent des encroutants: Annélides (Serpula et des carbonates lités de l'Ouchbis. Ce dome, greffé Terebella) et Bryozoaires et une faune d'accompa au sud sur les demiers édifices lenticulaires de la gnement variée: brachiopodes, lamellibranches, formation sous-jacente de l'Idikel (pI. 1 ph. 3), pré gastéropodes, crinoldes, quelques coraux solitaires, sente, dans le détail, un empilement de lentilles comparables a celles décrites au sommet de cette ostracodes, foraminiferes a tests hyalins et parfois formation. Ces lentilles sont souvent séparées par ammonites. Des cubes de pyrite diagénétique sont des surfaces durcies, ferrugineuses, riches en présents mais en faible pourcentage. L'ensemble est noyé dans une matrice biomicritique et pelletoldale ammonites du Sinémurien supérieur. Latéralement, (wackstone mudstone). sur la rive gauche de l'oued Nzala, un autre dome a se rétrécit vers l'ouest en une lame effilée d'environ • La matrice est composée par une micrite som 100 m de hauteur (pI. 1 ph. 2). La géométrie en bre et compacte d'origine organique et/ou micro dome des constructions est accentuée par la com bienne (automicrite) et une micrite plus claire et paction différentielle subie ultérieurement par moins dense (allomicrite) qui semble constituer le l'ensemble de la série sinémurienne. liant définitif occupant l'espace inter- et intra-sque Les monticules analysés, tres divers par leurs lettique (pI. III ph. 1). Représentant plus de 60% du formes et leurs tailles, résultent de la croissance volume total de la masse construite, ces micrites régressive ou progressive et de l'agencement verti- sont similaires aux «polymuds» décrits par Lee et lES MONTICUlES MICRlTlQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSAlE DE MIDELT-ERRACHIDIA 143

Planche 1.-1: Vue panoramíque monlranl, en premier plan ii droile, la formal ion d'ldíkel el, en deuxícme plan agauche, la forma !ion d'Abcrdouz. Noter le ressaullOpographíque lres nel fornlé par les carbonales massifs de la formalíon d'ldíkel. Les deux pre míeres barres ca1caires massives bíen indlvídualisées sont tres caractérístiques du membre ínférieur d'ldíkel. Le lalus IOpographi que passant laléralement vers le ham de la phOlO a une lroisíeme barre calcaíre constitue le membre supérieur d'ldikel (ou ellsem ble EM 1) abíoconstruClions míerítiques. 2: Seetion en lame effilée (Le) d'une construetíon en dome observée sur la ríve gauehe de l'Oued Nzala. Un autre édifiee en dome (O) émerge de l'encaíssant sll'JlÍfié ídentique a reluí de la Ph 3. (Flane nord de jbcl Foum Tílliehl). 3: Disposílif en dome (ensemble EM2) sur la rive droíle de l'Oued Nzala. La conslruclÍon se dilate dans sa panie sommi lale orielllée vers le nord (colé droil). se rélrérie dans sa paníe médíane. se prolonge vers le sud (coté gauche) et se greffe sur les demíeres lentilles (l) de la formation sousjacenle d'ldikcl (ensemble EMI). l'eneaissalll slralifié. d'fige Sinémuríen supérieur. appanient a la formatíon d'Aberdouz et 11 la base de la fonnalion d'Ouchbis. (Flane nord de jbel Foum Tillichl). 4: Construction complexe lllontr:mlune eroissance en ehampignon dans sa moitié inférieur qui évolue en dome dans sa llloilié supérieure. Remar quer la relation entre le noyau conslruíl massif (N) el les níveaux laléraux slralífiés (S) contemporains. 5: Seetion amy~dalaire d'une conslruelion eomplexe (1 m en diamelre) rencontrée au sein du membre supérieur de la formalion d'ldíkel (umté Fl). N: noyau ou masse eonslruile, S: níveaux slratifiés laléraux. (Flane nord de Foum Tillichl). 144 D. CHAFlKJ. J. CANEROT. A. SOUHEL, K. TAJ EDDINE

Planche 11.-1 el 2: MOll1icules bouClIlt amygdalaires (A) el ovoides (O) rencontrés au sein des demi~res assises du mcmbre supl!: nCUT de la fonnalioo d"Jdlkel (EMI). Flanc IlOrd de la slruclure de Nzala. 3: Monticules en amas décamétriques. Remarqucr les noyaux bioconslruils massifs (N) qui sonl mis en saillis par rérosion. Les ni\'eaux str.ltifiés qui afOeurem au bord de la route cons liluenlla base de la f0fTll3tion d'Aberdouz. Sommel de la fonnalion d'ldikel ¡¡ la soni... 1I0rd du IlInn... 1de la légion. coupe de Tizi n·Firesl. 4: Monticules en amas désorganist de ta¡lIe dcramélrique (AD) el ovoIde (O) dans runité F2 du membre supérieur (EM 1) de la formalion d'ldikel. Coupe de Foum TiIlichl. 5: BioconSlrUC¡ions lenticulaires du sommel de la formalion d'ldikc!' Noler I'aspee! strJlÍfié des niveaux laléraux "S" de la lcnlille lllas~ive .eL". (Flanc nord de FOUlll Tillichl). LES MONTlCULES MICRITlQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA 145

Miller (1995) et par Neuweiler et al. (1999) dans les avoir une origine algaire. Ils ont été décrit par Lein mud-mounds carboniferes et crétacés. felder et al. (1993b) comme des dendrolites dans • Les principaux constituants: des mud-mounds 11 éponges siliceuses et 11 croute microbiale dans l'Oxfordien au sud de l'Allemagne. - Les éponges se rencontrent dans toutes les constructions sinémuriennes. Elles sont cependant • Les leiolites sont observés localement au sein de particulierement abondantes dans les deux tiers deux masses construites de 1'unité F2 11 Foum supérieurs de l'ensemble EMl. 11 s'agit surtout Tillicht. Ils se présentent sous forme de colonnettes d'éponges siliceuses, totalement ca1cifiées, englo micritiques noires 11 croissance verticales, dense et bant deux formes distinctes: les unes, plates ou en sans aucune structure interne. Celles-ci sont centimé «assiettes», sont des lithistides donnant des sections triques (3 11 5 cm en hauteur) en section longitudinale longues de 5 11 10 cm et épaisses d'environ 2 11 et sont séparées les unes des autres par des intervalles 5 mm (pI. III ph. 2); les autres, de section évasée, étroits (0,5 cm de large) comblés par la matrice bio correspondent 11 des hexactinellides du groupe des micritique pelletoYdale toujours gris c1aire (allomicri Lyssakides (Du Dresnay et al., 1978), de 5 11 20 cm te selon Reitner and Neuweiler, 1993; Reinter et al., de diametre (pI. III ph. 3). Toujours en position de 1995). L'alternance latérale de colonnettes et des vie, ces éponges sont généralement encroutées par espaces intercolumnaires dessine une morphologie Serpula et Terebella et par des bryozoaires (pI. IV, en dents de peigne orientées toutes vers le haut. ph. 3). Elles apparaissent intimement associées aux • Les stromatolithes ne sont rencontrées que dans thrombolites. le secteur le plus central de Foum Tillicht. Elles Dans la partie sommitale des unités N2 et F2 sont tres rares dans 1'unité F2 et plus fréquentes au (fig. 2), les lithistides sont quasi-exc1usifs au sein de sein de l'unité F3 ou elles s'installent visiblement biostromes de type boundstones constituant meme dans la partie sommitale des nuc1eus lenticulaires plus de 30% du volume de la roche (pI. I1I, ph. 2). (pI. III phs. 5, 6). - Les microbolites (sensu Riding, 1991) ou Elles sont constituées par un empilement régulier encore microbialites (sensu Burne & Moore, 1987) de lamines millimétriques 11 centimétriques sombres précipités in situ par des organismes microbiens et gris c1air. Ces lamines sont généralement irrégulie (automicrite selon Reitner et Neuweiler 1993; Reit res ou onduleuses et forment, par endroit, des dómes ner et al., 1995) sont limités au noyau ou ils occu dont la hauteur n'excede pas 5 cm. En se référant 11 la pent plus du tiers de son volume et sont absents terminologie d'Embry et Klovan (1971), elles per dans les niveaux ca1caires adjacents. Trois types de mettent l'acquisition d'une texture bindstone. microbolites sont distingués au sein des construc Ce type de structure résulte de l'alternance d'épi tion analysées: les trhombolites, les stromatolithes sodes de précipitation d'automicrite et d'épisodes et les leiolites (sensu Braga et al., 1995). de piégeage d'allomicrite (Leinfelder and Keupp, • Les thrombolites sont extremement abondants 1995). et occupent plus de 30% du volume total de toutes - Les annélides, omniprésents dans tous les les masses construites. Ce sont des colonies en touf corps construits analysés, sont représentés par des fes ou en gerbes, plus ou moins coalescentes, de formes encroutantes: Serpula et Terebella. Ces der 10 cm de haut et de 8 cm de large en section longi nieres se montrent directement fixées sur le squelet tudinale. Leur teinte noirátre permet de les distin te des éponges siliceuses ou sur les thrombolites. guer aisément du fond c1air de la matrice biomicriti Leur association avec les bryozoaires conduit 11 la que (allomicrite) environnante. Leur structure inter reálisation d'une texture bindstone. ne montre de nombreux microdómes noirs infra centimétriques dont l'organisation dessine une • Les Serpula se présentent sour forme de tubes forme dendritique caractéristique d'une croissance arrondis de 0,2 a 0,5 mm de diametre. Leur rem verticale de type buissonnant. Ce type de morpholo plissage interne est souvent de la ca1cite sparithi gie confere 11 la masse construite une texture baf que et rarement du sédiment interne micritique. La flestone (pI I1I, ph. 4). section typiquement arrondie de ces tubes se rap Ces thrombolites présentent une microstructure proche de celle des Cycloserpula PARSCH décrites spongiomorphe identique 11 celle décrite par Pratt par Hammes (1995) dans l'Oxfordien de l'Alle (1982) et Jansa et al. (1989) dans les mud-mounds magne (pI. IV ph. 1). du jurassique supérieur de l'offshore de Nova Sco • Les Terebella sont, elles, présentes sous forme tia. Par leurs caractéristiques morpho-structurales et de tubes 11 paroi agglutinée. Ayant une section trans conformément 11 l'interprétation de Warme (1986) versale circulaire, ces tubes présentent un diametre et de Warme et al. (1988) et aux travaux de Pratt de 0,3 11 0,8 mm. Leur remplissage interne est une (1982) et Webb (1987), ces thrombolites pourraient micrite gris c1air et/ou une calcite sparitique (pI. IV 146 D. CHAFIKI, J. CANEROT, A. SOUHEL, K. TAJ EDDlNE

ph. 2). Ils ont été interprétés (Gaillard, 1983; Ham PASSAGE NOYAUI ENCAISSANT d.~ mes, 1995) comme tubes vers agg1utinants du Caleaires grossiers ,~He~a~ti.nellides type Terebella lapilloides MUNSTER. ~ (packstonelgrainstone Llthlstides I o ou Ooatstane) ~Thrombolites ENCAISSANT .. _ MASSE CQNSTRUITE - Les bryozoaires, souvent de taxonomie incer "Noyau" Facies distal Facies proximal ~ taine, ne sont observés qu'a l'échelle microscopi PROFIL ~ que. Ils constituent une bande millimétrique taI?i~ ET Brachi~odes ~ $ ce> ~ FACIES _.:_oo°c? e ~ c:=> sant le pourtour squelettique des éponges et partICI ~------pent avec les annélides a leur encroutement (pI. IV, Mierite gris c1aire (Allomicrite) ph. 3). Ils contribuent donc a la rigidité et a la sta MATRICE Ike. I Miente noire (Aut:om:icn~·te)i) lilililililiii bilité de la trame construite en réalisant une texture ~------bindstone. Packstone / Grainstone Wackstone~E~B~OO~OEdsrtO::.:oe::=====/ Mudstonc TEXTURE Baflestone! Bindstone L'encaissant sédimentaire, correspondant aux ~------niveaux stratifiés équivalents au noyau, présente un ~ Thrombolitesl Stromatolithesl Leiolites facies proximal biocalcarénitique et un facies distal ~ Eponges silleeoses TubéroIdes progressivement biomicritique (fig. 4). ~ Tubiphytes ~~noe~~~~~es 8 : Encroütants - Le facies proximal est un calcaire gris, gn?s sier, organisé en bancs de 0,1 a 0,2 m, plus .ou moms Fig. 4.-Passage lat~ral du .noyau .biocons.truit aux sédimen~s noduleux ou onduleux et á surface sommItale sou latéraux contemporams et dlstnbutlOn spatIale de leurs constI vent ferruginisée. Il s'étale latéralement, a partir du tuants essentiels (voir détail dans le texte). noyau construit, sur une distance ?e 20 a 30 m. !--a biophase est dominée par les brachlOpodes, les radI~ les d'oursins et les artieles de crinoi'des. Des COqUl neuse et riche en brachiopodes. Contrairement a son lles entieres ou fragmentées de lamell~br~c~es e.t de équivalent proximal, ce facies est tres peu bioelasti debn~ echll~o gastéropodes sont fréquentes. Des d que, les fragments d'organismes observés S~)llt dermes et de spongiaires sont présents maIS en mom moins abondants et de petite taille. Les arnmomtes dre quantité. Les arnmonites y sont tres rares. y sont présentes notamment dans 1'unité F3 de La texture packstone a grainstone interprétée par Foum Tillicht. fois comme un floatstone (sensu Embry and Clovan, Il s'agit d'une biomicrite de texture mudstone a 1971) présente, dans une matrice micritique peu wackstone bioturbée a microbioelastes, a calcisphe développée, de nombreux Tubiphytes (sensu ~l~~el, res arares spicules d'éponges et a ostracodes. 1981; Pratt, 1995), des bioclastes, des Tu?~rordes i; abondance des brachiopodes au toit de ces (sensu Fritz, 1958) et des spicules de SpongIaIres. niveaux est étroitement liée a un tres faible taux de Les Tubiphytes montrent parfois un petit vacuole sédimedtation voire méme a une vacuité sédimen sparitique (tube de Foraminifere?) gén~ralement en taire dans les zones externes, plus profondes, de la position marginale et une structure fI1amenteuse plate forme carbonatée. Les caractéristiques .te~t.ura discreteo Résultant d'une association nette de cya les de la roche et la dominance de la vase mIcntIque nobactéries et de Foraminireres (Flügel, 1981; Pratt, témoignent d'une s~dim~ntation nor~al~ da!ls un 1995), ces éléments abondent dans des eaux mari milieu marin calme, mfratIdal profond a CIrcatIdaI. nes a une profondeur variable, oscillant entre 50 et 100 m (Pratt, 1995). Les Tubéroides, de forme quelconque, présent~r;tt Róle des principaux constituants un réseau spiculaire caractéristique des éponges sIh- ceuses (pI. IV, ph. 4). .. - Role des éponges: par leur relatif isolement Ces épandages biocalcarénitiques ont une haIson les unes par rapport aux autres, les éponge~ ~e c~ns génétique étroite avec le noyau. central. La.faune tituent pas, a elles seules, une c~a:rente ~gIde a la qu'ils renferment, excepté les Tubrphytes, provIent.en maniere des polypiers dans un recIf coralhen. Elles effet du remaniement de celle de cette masse blO ne peuvent donc étre considérées c.omme des org.a construite. Leurs facies indiquent une dynamique nismes constructeurs. Les éponges Jouent, toutefOls, marine de tempéte capable d'arracher aux masses un double role dans la masse construite: construites des éléments de petite taille et de les faire Selon Gaillard (1983), elles assurent la rétentíon dériver en direction des dépressions environnantes. et la stabilisation du sédiment et déterminent, par - Le facies distal est un calcaire fin grisa~re leur seule action, une texture de type bafflestone. organisé en bancs centimétriques plus ou mOll~s Elles constituent le support solide indispensable a noduleux et a surface sommitale fortement ferrugI- de nombreux organismes épibiotes sessiles. Certains LES MONTICULES MICRITIQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA 147

Planche 111.-1: Vue de la surfaee supérieure d'un biostrome iJ. lithistides. Rcmarquer I'association de la micrite noire (mn) d'origine microbienne (automieritc) ala micrite gris clairc (me) (allomicrite) (unité F2. Foum Tillicht). 2: Vue d'un bioslrome 11 éponges sili ceuses plates (lithislides) en seetions noircs fom:ées. La m~che indique la polarilé (unité F2, Foum Tillicht). 3: Seclions arrundies d'éponges siliceuses (hexctinellidcs), isolées (cercle blanc). Noter l'aoondance de la phase micritique noire et blanche au sein de la massc bioconstruitc (unité F2. Foum Tillicht). 4: Trhomoolilhes dendriliques en section noire foneée (tr) associés a la micrite gris claire (mc) (allomierite). La /leehe indique la polarité (unité P2, Foum Tillicht). 5: Noyau construil (N) couronné par un nivcau a cncroGtemcnls stromatolithiques (St) (EM2, Foum Tilliehl). 6: Délail d'em;roGtcmcnts stromalolithiques: lamines noires foncées (unité F2, Foum Tillicht). 148 O. CHAFIKI. J. CANEROT. A. SOUHEL. K. TAJ EDDINE

~ ,... f:) ,. \.: ,; - .

Planche IV.-I: Seclion d"un lllbe d'annélidc du Iype s,.rp/¡Ia. 2: Secliolls tnlns\'c:rsales des tllbeS d'annélides. ~ paroi aggluli~. du lyre Itr,.bdfo (f1«hcs blanches). La neche noire indique une seclion d'un aUlre organisme encl'OÍilant de taxonornic incenaine (Ofganisme inégmatique). 3: Scction Iypigue momraml'associ:llion éponge/encroOtams. Les br)'ozoaires (b) elles serpules (s) son! a1tachés a la surface e"acme du squelelle de l'éponge (hcxaClinellidc) (EP). L'encrOOlement mlcrobicn (microboli1es) (m) esl bien développé sur la partie ¡nftriture de la phOIO. 4: Aspect microscopique des nivcaux proximaul adjacenls a la masse conslruile (facies pro)(imal). Nolcr la presence d"un tubéroYde avec son !'éseau spiculaire proooblcmcm d'Ull hexaclinellidc. LES MONTICULES MICRITIQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA 149 de ces demiers, en particulier les annélides et les bryo Ce cortege faunique caractérise un milieu de plei zoaires encroutants, sont pratiquement indispensables ne mer relativement profond. L'absence d'indices pour la construction de ces monticules micritiques. d'émersion au sein des masses construites autorise a écarter les domaines supra et intertidaux. La bonne - Role des microbolites: le róle tres important conservation faunique indiquerait un faible joué par les organismes microbiens dans l'édifica hydrodynamisme qui va de pair avec la dominance tion des monticules boueux est maintenant bien de la matrice essentiellement micritique. La présen connu (Bosence and Bridges, 1995; Monty, 1995; ce, au sein de la masse construite, d 'une faune Leinfelder et al., 1993a; Schmid, 1996; Leinfelder sciaphile (spongiaires, crinoi'des, brachiopodes...) et al., 1996) et se vérifie dans cet exemple atlasique. souvent en association avec des algues photophiles Les thrombolites, tres abondants et n'étant déve suggere un milieu plus au moins éc1airé (zone sub loppés que dans la masse construite, sont certaine photique). La diversification du benthos est un indi ment responsables de l'épaississement des bancs ce d'une bonne oxygénation du milieu. L'abondance calcaires a l'origine des protubérances observées. des suspensivores plaide en faveur d'une turbidité I1s servent par ailleurs, comme les éponges, de sup modérée et quasi-permanente. Les épandages bio a l'installation des organismes (bryozoaires, port calcarénitiques de son encaissant témoigneraient de annélides) qui participent al'accrétion et a la cohé l'impact de tempetes épisodiques. A la lumiere de sion de la construction. Par leur mode de croissan ces données, les constructions se situeraient ainsi ce, ils déterminent une texture bafflestone. dans la zone inférieure d'action des vagues, en Les stromatolithes jouent, sans doute, un róle tres domaine infratidal inférieur voir meme circatidal. important dans la croissance des monticules boueux. Compte tenu de la configuration simple du bas I1s assurent vraisemblablement la protection de leur sin, qui est de type rift symétrique (Du Dresnay, nuc1eus en réalisant une texture bindstone. 1975 et 1979; Beauchamp et al., 1999; Chafiki et - Role des encroíUants: Les bryozoaires ren al., 2001), une profondeur d'une centaine de metres contrés dans les constructions analysées n'inter peut etre proposée pour les monticules sinémuriens viennent pas dans l'accumulation de la boue carbo étudiés. Cette profondeur est proche de celle propo naté comme le pensaient certains auteurs (Lee, sée, dans la littérature, pour des édifices identiques 1964; Davies et al., 1989; Ausich and Meyer, 1990) notamment dans le Jurassique supérieur de l'Alle mais ils jouent un róle important dans la stabilisa magne (Gwinner, 1976) et du Jura Méridional (Gai tion et a la rigidité de la trame construite (Lee and llard,1983). Miller, 1995) en réalisant des textures bindstone. Le meme róle peut etre attribuer pour les annélides comme il a été démontré dans des édifices de ce Cadre géodynamique type (Leinfelder et al., 1993a). Interprétations antérieures - ROle du sédiment micritique: La micrite gris clair (allomicrite selon Reitner and Neuweiler, Pour Evans et al. (1974) puis Evans et Kendall 1993; Reitner, et al., 1995) résultant de la sédimen (1977) les corps bioconstruits, analysés dans ce tra tation ambiante normale induit d'une part la crois vail, pourraient correspondre a des «lithoherms» sanee en hauteur des thrombolites et des encroute (sensu Neumann and Kofoed, 1972) développés sur ments stromatolithiques, done de la masse construi des reliefs de faille, gráce al'action des spongiaires te. D'autre part, en comblant les vides laissés par «mud baffling system». En se référant au modele de les autres constituants, elle contribue a la réalisation Wilson (1975), certains auteurs (Du Dresnay, 1987; du caractere massif du monticule. Hauptmann, 1990) ont interprété ces monticules comme des constructions établies sur une pente Paléoenvironnement sous-marine en bordure de plate forme. Pour Du Dresnay et al. (1978) elles résulteraient d'un phé La biocoenose des constructions sinémuriennes nomene de «glissement en masse de paquets de atlasiques est constituée par des autotrophes (orga sédiment boueux non encore consolidé, conservant nismes microbiens) et des hétérotrophes essentielle plus au moins intacts les corps organiques qui y ment suspensivores (spongiaires, annélides, bryozo étaient inc1us et s'accumulant en bas du talus». Pour aires, brachiopodes, lamellibranches, coraux) aux Warme (1986) et Warme et al. (1988), ces masses quels s'associent, en moindre quantité, des détriti calcaires d'origine essentiellement algo-spongiaire vores (foraminiferes benthiques et ostracodes), des sont autochtones et mis en place sur une zone haute gastéropodes vraisemblablement carnivores et des centrale, isolée, peu profonde (zone photique), au d'échinodermes. passage Domérien-Toarcien. 150 D. CHAFIKI, J. CANEROT, A. SOUHEL, K. TAJ EDDINE

taille indiquerait un accroissement de la subsidence s et du taux de sédimentation carbonatée, en relation 1 7 1 avec l'augmentation de l'intensité de la fracturation. On peut ainsi penser, conformément a l'interpréta tion de Duarte et al. (2001), que la distribution spa @ Plate forme nord ~ Bassin rlate ronne sud tio-temporelle des monticules micritiques étudiés ~1~t!~7 est contrólée par la paléogéographie et par la dyna mique du bassin. Leur disparition est due aun enva sement par des sédiments hémipélagiques de bassin consécutif aun approfondissement du milieu.

Conclusions

Les monticules micritiques sinémuriens du Haut Atlas central sont des constructions athrombolites et D Fm.ldikel ~ fm. Aberdouz a spongiaires développées dans un milieu marin ~ Th=~~~;~:i:~:sF~~~~::~~z lQS] Monticule micritique ouvert et profond, a la partie inférieure de la zone d'action des vagues de tempete, encore pénétrée par Fig. S.-Modele géodynamique proposé pour la mise en place la lumiere (zone subphotique). lIs présentent des for des monticules boueux sinémuriens du Haut Atlas central maro caín. A: Sinémurien inférieur: installation d'une plate fonne car mes et des tailles respectivement simples et réduites a bonatée marine stable. B: passage Sinémurien inférieur-Sinému la base de la série et deviennent complexes et de gran rien supérieur: dislocation de la plate fonne pré-établie et mise de dimension au sommet. Leur distribution spatio en place des monticules amicrobolites et aéponges siliceuses de temporelle est contrólée par la paléogéographie et par l'ensemble EMl. C: Sinémurien supérieur: développement loca le des monticules de l'ensemble EM2 dans la partie centrale a la dynamique du bassin. Ces structures se révelent, en Foum Tillicht puis leur ensevelissement ala [m de cette période. effet, étroitement liées ala phase de dislocation de la plate forme du Sinémurien inférieur et ala création du sillon atlasique, datée ici du passage sinémurien infé rieur-Sinémurien supérieur. lIs apparaissent d'une Interprétation proposée maniere privilégiée dans la partie centrale, particulie rement subsidente, de ce fossé. Ces monticules dispa Les monticules ici considérés caractérisent en raissent des la base du Sinémurien supérieur, ou réalité une période clé dans l'évolution géodynami s'operent les conditions hémipélagiques du bassin, et que du bassin haut atlasique marocain. Ces édifices cessent définitivement de croitre au passage Sinému bioconstruits marquent en effet la transition vertica rien supérieur-Carixien. Cette disparition cOIncide le entre deux domaines paléogéographiques bien aussi avec la crise lotharingienne de la Téthys tranchés (fig. 5): (Gabilly et al., 1985). Cet exemple haut atlasique se - Une large plate forme carbonatée matériali révele ainsi comparable aux modeles récemment pro sée, au Sinémurien inférieur, par les dépóts massifs, posés pour expliquer le développement des mud intertidaux a infratidaux (fig. 1C); du membre infé mounds connus en Afrique du Nord, en Europe occi rieur de la formation d'Idikel (fig. 5A). dentale et en Amérique du Nord (Monty et al., 1995). - Un bassin subsident ou se déposent, au siné murien supérieur, les sédiments hémipélagiques finement lités des formations de l'Aberdouz et de REMERCIEMENTS l'Ouchbis (fig. 1C). Ce bassin central est flanqué de Ce travail a été réalisé dans le cadre des Programmes deux plates formes bordieres ou s'installent des d'Appui a la Recherche scientifique (PARS): SDU 53 et SDU environnments infra a supratidaux (cycles périti 68. Nous remercions les rapporteurs anonymes pour leurs daux avec des couches rouges) (fig. 5B et C). remarques et leurs critiques ayant contribué al'amélioration du Cette évolution conduit a admettre que l'appari manuscrit. tion et le grand développement des bioconstructions boueuses sinémuriennes sont associés aun change ment de la morphologie du fond marin (fig. 5B). Ce Références changement est induit par la phase majeure de dis Ausich, W. 1. and Meyer, D. L. (1990). Origin and com location de la plate forme datée ici du passage Siné position of carbonate buildups and associated facies in murien inférieur-Sinémurien supérieur (Chafiki et the Fort Payne Formation (Lower Mississippian, al., 2001) (fig. 5). L'augmentation verticale de leur south-central Kentucky): An integrated sedimentologic LES MONTICULES MICRITIQUES SINEMURIENS SUR LA TRANSVERSALE DE MIDELT-ERRACHIDIA 151

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