Carnets de Géologie / Notebooks on Geology: Mémoire 2007/02, Résumé 02 (CG2007_M02/02)

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Sommaire

[1- Introduction] [2 - Faunes du Cénomanien final]
[3 - Faunes du Turonien inférieur] [4 - Conclusion]
[Références bibliographiques] et ... [Figure]


Échanges et colonisations fauniques (Ammonitina)
entre Téthys et Atlantique sud au Crétacé supérieur :
voies atlantiques ou sahariennes ?

[Late Cretaceous faunal exchange and colonization (Ammonitina)
between the Tethys and the South Atlantic:
Atlantic or Saharan routes?]

Philippe Courville

U.M.R. C.N.R.S. 8014 (LP3), Université de Lille-1, Cité Scientifique, Bât. 5, 59655 Villeneuve-d'Ascq Cedex (France)
Manuscrit en ligne depuis le 15 mai 2007

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Citation

Courville P. (2007).- Échanges et colonisations fauniques (Ammonitina) entre Téthys et Atlantique sud au Crétacé supérieur : voies atlantiques ou sahariennes ? In: Bulot L.G., Ferry S. & Grosheny D. (eds.), Relations entre les marges septentrionale et méridionale de la Téthys au Crétacé [Relations between the northern and southern margins of the Tethys ocean during the Cretaceous period].- Carnets de Géologie / Notebooks on Geology, Brest, Mémoire 2007/02, Résumé 02 (CG2007_M02/02).

Résumé

Généralement considéré comme une période chaude, le Crétacé supérieur témoigne d'une extension maximale des domaines marins. Les optima transgressifs du Cénomanien et du Turonien inférieur induisent la création de nouveaux domaines de mer épicontinentale sur les régions sahariennes (mer Transsaharienne). Pendant cette période, les faunes d'ammonites sont remarquablement homogènes entre 60° N et 60° S. À partir de ces stocks d'ammonites cosmopolites, mais très largement inféodés aux environnements ouverts de plates-formes distales, s'individualisent à plusieurs reprises des groupes capables de coloniser les régions sahariennes. Ces groupes généralement endémiques, ont des morphologies très convergentes; des voies de migration nord (à partir des marges sud de la Téthys) ou sud (à partir des marges de l'Atlantique sud, via le Fossé de la Bénoué) peuvent avoir canalisé simultanément la colonisation de la mer transsaharienne.

Mots-Clefs

Paléogéographie ; Téthys ; Atlantique du Sud ; Crétacé supérieur ; ammonites.

Abstract

During the Late Cretaceous, generally considered as a warm period, the area covered by seas reached a maximum. The transgressive optima of the Cenomanian and the Early Turonian induce the creation of new domains of epicontinental sea in the Saharan regions (Trans-Saharan Seaway). During this period ammonite faunas are remarkably homogenous between 60°N and 60°S. Originating from these stocks of cosmopolite ammonites, which, however, are very largely adapted to open distal platform environments, some groups individualized capable of colonizing the Saharan regions. These generally endemic groups have very convergent morphologies. Migration routes north (from the southern margins of the Tethys) or south (starting from the eastern margins of the South Atlantic, via the Benue Trough) may have simultaneously channeled the colonization of the Trans-Saharan Sea.

Key Words

Palaeogeography; Tethys; Southern Atlantic; Upper Cretaceous; ammonites.


1 - Introduction

Au Crétacé supérieur, l'évolution paléogéographique est notamment marquée par la fermeture de la partie occidentale de la Téthys, par la poursuite de l'ouverture de l'Atlantique Nord, ou encore par l'ouverture rapide de l'Atlantique Sud. En outre, il est généralement admis que le Crétacé supérieur est une période d'optimum climatique chaud; globalement, il en résulte un contexte très transgressif dont la traduction est une extension marine maximale (Barron, 1987; Frakes et alii, 1994).

Dans ce contexte, les faunes marine du Crétacé supérieur (et particulièrement les Ammonitina du Cénomanien et du Turonien), sont connues pour leur remarquable homogénéité (Cobban, 1984 ; Collignon, 1964 ; Cooper, 1978 ; Kennedy et alii, 1987 ; Lüger & Gröschke, 1989 ; Renz, 1987 ; Robaszynski et alii, 1990 ; Zaborski, 1987) : les domaines marins correspondant aux plates-formes distales sont largement colonisés par des Acanthoceratoidea, souvent associés à des hétéromorphes variés, aussi bien sur les marges nord et sud-téthysiennes, qu'à l'ouest des Caraïbes, au sud de l'Atlantique sud, ou dans les régions indo-malgaches. Des ensembles fauniques à Lytoceratina / Phylloceratina sont toujours liés aux environnements océaniques. Les similitudes entre les ensembles fauniques souvent très distants géographiquement sont remarquables au niveau générique, voire spécifique, jusqu'au début du Cénomanien supérieur (genres Calycoceras, Euomphaloceras; Fig. 1A ). Pendant cette période, la dissémination et l'homogénéisation des faunes ont nécessairement lieu le long des plates-formes sud-téthysiennes, et éventuellement de l'Afrique de l'ouest, ou au nord et à l'ouest des Caraïbes (actuel Western Interior).

Pendant le bref intervalle temporel Cénomanien terminal – Turonien inférieur, l'installation rapide de la mer transsaharienne est une conséquence directe des pics transgressifs (Fig. 1A-B ) ; cette mer, ou ces bras de mers épicontinentales, permettent des communications directes entre le sud de la Téthys et le nord de l'Atlantique sud naissant. En fait, vers le sud, c'est le Fossé intracratonique de la Bénoué (est de l'actuel Nigéria), qui met en contact direct les plates-formes sahariennes et l'Atlantique sud. Ces communications sont plus ou moins stables pérennes pendant tout le Crétacé supérieur (Benkhelil, 1988 ; Courville et alii, 1991 ; Reyment & Dingle, 1987).

2 - Faunes du Cénomanien final

Les nouveaux environnements disponibles dans les régions sahariennes sont "instantanément" colonisés par deux ensembles fauniques : l'un est très cosmopolite à l'échelle des régions ouest-téthysiennes / ouest caraïbes / sud-atlantique; l'autre est, et restera, largement endémique sur les plates-formes sahariennes (Courville et alii, 1998).

  1. Groupe "cosmopolite". Il inclut des taxons variés, et regroupe par exemple les genres Neolobites, Metoicoceras, Pseudocalycoceras, Euomphaloceras, Metengonoceras, etc. Ces ammonites sont abondantes sur les plates-formes distales du Cénomanien final en Europe, aux USA, sur la marge nord des plates-formes sahariennes, ou vers l'Atlantique sud (Fig. 1B ). Elles ne constituent que des éléments traces au sein des faunes sahariennes, et paraissent n'atteindre, au sud du Sahara que la région tout à fait septentrionale du Fossé de la Bénoué  ; certaines formes (Neolobites) n'atteignent pas le sud du Niger. Il est probable que ces groupes colonisent la mer transsaharienne à partir de ses marges nord (Meister et alii, 1992).
  2. Groupe "endémique", constituant le fond de la faune de la mer transsaharienne. Pendant le Cénomanien, en fonction de la localisation spatiale et temporelle des peuplements, 80 à 100 % des ammonites récoltées appartiennent à la sous-famille des Vascoceratinae; elle sera relayée, au cours du Turonien inférieur, par les Pseudotissotiinae. Ces groupes sont caractérisés par leur coquille petite, peu ornée et leur cloison très simplifiée (Courville et alii, 1998 ; Meister et alii, 1994).

Indéniablement, les Vascoceratinae s'enracinent chez des Acanthoceratinae. Ces ammonites évoluent extrêmement rapidement sur place; les peuplements sahariens dessinent un "patchwork" d'espèces ou de types morphologiques affines, certains ayant des distributions paléogéographiques vastes, d'autres non (Meister et alii, 1992, 1994).

Le taxon ayant la distribution géographique la plus vaste est Nigericeras, genre abondamment représenté de l'Algérie au Nord du Fossé de la Bénoué. Issu d'une souche Acanthoceratinae dont il porte toujours certains caractères morphologiques dans les tours internes, il peut logiquement arriver du nord du Sahara. Par évolution sur place, il n'engendre que quelques taxons ayant des distributions géographiques restreintes, depuis le centre du Fossé de la Bénoué jusqu'au Niger. Vers le Sud, Nigericeras est inconnu dans l'essentiel du Fossé de la Bénoué (Courville & Crônier, 2003).

Connus plus tardivement que Nigericeras, les autres Vascoceratinae ont une distribution géographique différente de ce dernier. Massivement représentés du Fossé de la Bénoué au Niger (Courville et alii, 1998 ; Meister et alii, 1992, 1994 ; Zaborski, 1990), ils sont moins envahissants ou ont une répartition plus discontinue vers le nord des plates-formes sahariennes. En outre, ces formes "essaiment" vers le Sud comme vers le Nord, avec des peuplements tardifs localisés respectivement au Brésil, ou en Israël, au Portugal (Bengtson, 1983; Berthou & Lauverjat, 1974 ; Freund & Raab, 1969).

Leur distribution calée par une biostratigraphie précise, suggère (ou est compatible avec) une origine sud-atlantique, peut-être via le Fossé de la Bénoué. Ces Vascoceratinae pourraient en fait être issu d'un stock d'Acanthoceratinae autre que Nigericeras, avec des formes arrivées au sud de l'Atlantique naissant par l'Afrique ou les USA.

3 - Faunes du Turonien inférieur (Fig. 1C )

Les stocks d'ammonites cosmopolites turoniennes sont constitués par plusieurs groupes principaux, dont la distribution géographique est sensiblement comparable à celle des formes cosmopolites cénomaniennes : il s'agit principalement de Mammitinae (Watinoceras, Mammites, Pseudaspidoceras, …), et de "Vascoceratinae" particuliers (Fagesia, Neoptychites, Pseudoneoptychites, …). Là encore, ces ammonites sont extrêmement peut représentées dans les peuplements sahariens (0 à 5%). Elles ne donnent que de très rares formes par évolution sur place.

Les formes sahariennes endémiques sont les Pseudotissotiinae, sous-famille enracinée dans les Vascoceratinae cénomaniens. Cette sous-famille compte plusieurs genres et espèces, soit en relais au cours du temps, soit synchrones. Ces ammonites ont une distribution paléobiogéographique également comparable à celle des Vascoceratinae : elles sont très abondantes du Fossé de la Bénoué jusqu'au Niger (Courville et alii, 1998 ; Meister et alii, 1994 ; Zaborski, 1990). Plus vers le Nord, leur distribution est très discontinue, et elles n' "essaiment" ni vers l'Europe, ni vers l'Amérique du Sud. Elles traduisent la poursuite de l'évolution sur place du stock de Vascoceratinae qui s'était implanté dès le Cénomanien.

4 - Conclusion

Après le Turonien inférieur, l'apparition des ammonites sur les plates-formes sahariennes est plus événementielle, en liaison probable avec les maxima transgressifs globaux. Les formes qui s'y rencontrent et connues ponctuellement, correspondent plutôt à des ensembles cosmopolites, mais dont la diversité est très appauvrie par rapport à l'Europe, les USA, ou encore l'extrémité sud du Fossé de la Bénoué. Ainsi, sont connues au Turonien moyen basal, des faunes à Hoplitoides ; au Turonien supérieur, des faunes à Coilopoceras ; au Campanien supérieur, des faunes à Lybicoceras ; au Maëstrichtien inférieur, des faunes à Sphenodiscus. Toutes ces ammonites sont caractérisées par leur coquille discoïde lisse, à région ventrale aiguë, et cloison très simplifiée (Zaborski, 1983). Postérieurement au Turonien inférieur, les peuplements sahariens peuvent arriver simultanément via les marges sud de la Téthys, ou par l'Atlantique sud.

Références bibliographiques

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Figure

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Figure 1 : Distribution et origine paléogéographique des principaux groupes d'ammonites. Intervalle Cénomanien supérieur - Turonien inférieur. Fond palinspastique modifié d'après Barron (1987) et Courville et alii (1991).

Figure 1: Paleogeographical origin and distribution of the main ammonite groups. Late Cenomanian to Early Turonian interval. Palinspastic maps modified from Barron (1987) and Courville et alii (1991).