Carnets de Géologie / Notebooks on Geology: Mémoire 2007/02, Résumé 11 (CG2007_M02/11)

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La discontinuité albienne à l'échelle globale et
ses implications paléobiogéographiques et biostratigraphiques

[The Albian unconformity at a global scale and
its palaeobiogeographic and biostratigraphic implications]

Luc G. Bulot

FRE CNRS 2761, Géologie des Systèmes Carbonatés, Centre de Sédimentologie-Paléontologie, Université de Provence, 13331 Marseille cedex (France)

Serge Ferry

Université Lyon 1, UMR 5125 PEPS, 43 Bd du 11 Novembre, Campus de La Doua, Bt. Géode, 69622 Villeurbanne cedex (France)
Manuscrit en ligne depuis le 15 mai 2007

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Citation

Bulot L.G. & Ferry S. (2007).- La discontinuité albienne à l'échelle globale et ses implications paléobiogéographiques et biostratigraphiques. 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 11 (CG2007_M02/11)

Mots-Clefs

Albien ; discontinuité ; Iran ; Moyen-Orient ; Téthys.

Key Words

Albian; uncomformity; Iran; Middle East; Tethys.


À l'échelle globale, les séries albiennes sont le plus souvent caractérisées à leur base par une discontinuité sédimentaire associée à des hiatus, des épisodes de non-dépôt, des surfaces d'érosion et/ou d'émersion.

Cette particularité du passage Aptien - Albien a été identifiée en premier lieu en Europe occidentale. Il en est ainsi sur tout le pourtour du Domaine vocontien dans le Sud-Est de la France où les dépôts glaucono-phosphatés polyzonaux impliquent généralement le sommet de l'Aptien (Zone à H. jacobi) et une partie plus ou moins importante de l'Albien inférieur et moyen (Breistroffer, 1931 ; Thieuloy & Girod, 1964, 1965 ; Bréhéret, 1995). Une situation similaire a été décrite dans les domaines helvétique et ultra-helvétique (Delamette, 1986 ; Föllmi, 1989 ; Delamette et alii, 1997) mais aussi dans le Bassin parisien (Rat et alii, 1979) et le Bassin anglo-normand (Casey, 1961, 1999 avec références).

Ce phénomène est aussi particulièrement marqué dans les séries de la plate-forme arabique où les formations terrigènes de l'Albien inférieur sommital à supérieur basal (Formation Nahr Umr en Oman central et Marnes à Knemiceras au Liban) reposent directement sur des formations carbonatées d'âge Aptien (Fig. 1 ) comme l'ont montré Immenhauser et alii (1999), Gréselle & Pittet (2005), Ferry et alii (2006) et Bulot et alii (sous-presse). Dans les régions étudiées par ces auteurs l'ampleur du hiatus associé à cette discontinuité est extrêmement variable. Il affecte au minimum le sommet de l'Aptien supérieur et la plus grande partie de l'Albien inférieur, voire l'Albien moyen (Liban).

Les récents travaux conduits par l'un d'entre nous (L.G.B.) dans le Sud-Ouest de l'Iran montrent l'expression contrastée de cette discontinuité selon le contexte paléogéographique (Bulot, 2006 et ce volume). Traditionnellement, les marnes à ammonites de la Formation Kazhdumi sont attribuées à l'Albien. La réalité est nettement plus complexe et l'analyse biostratigraphique détaillée de 7 coupes de référence a montré que la base de cette formation est très nettement diachrone bien qu'elle repose toujours sur des formations carbonatées d'âge Aptien.

Dans le Fars côtier, dans un contexte de plate-forme carbonatée ennoyée, la Formation Khazdumi est marquée dès sa base par une association de Knemiceras qui indique sans équivoque l'Albien (Bulot, ce volume). Elle repose généralement sur des grès pisolithiques peu épais d'âge Aptien ("Burgan sandstones" auct.) qui la séparent du sommet des formations carbonatées à rudistes et orbitolines de l'Aptien inférieur non sommital. D'ouest en est l'âge de la base de la Formation Khazdumi varie du sommet de l'Albien inférieur (association à K. persicum) à la base de l'Albien supérieur (association à K. syriacum). L'Albien supérieur basal peut même reposer directement sur de l'Aptien inférieur sommital.

Au Khuzestan, dans un contexte de basin "intra-shelf", la Formation Khazdumi débute dans l'Aptien. Deux types de successions peuvent être distingués. Dans les secteurs les plus profonds du bassin, la série se compose d'alternances marno-calcaires hémipélagiques qui débutent à l'Aptien inférieur (Zone à D. deshayesi) et qui sont marquées au passage Aptien - Albien par des niveaux très riches en matière organique (Zone à H. jacobi) et des calcaires marneux faiblement glauconieux (Zone à L. tardefurcata). La condensation des séries au passage Aptien - Albien est donc de nouveau manifeste y compris dans les séries les plus complètes. Latéralement, des corps carbonatés à orbitolines viennent s'intercaler au sein des marnes de la Formation Khazdumi, séparant un ensemble d'âge Aptien supérieur (zones à E. martinioides et à P. melchioris) d'un ensemble Albien inférieur sommital à Albien supérieur basal (Zone à D. cristatum). Le toit de ces corps carbonatés d'âge essentiellement Aptien est systématiquement marqué par une ou plusieurs surfaces durcies qui s'accompagnent d'un retour brutal à une sédimentation terrigène et d'un approfondissement des milieux de dépôt. Localement la limite Aptien - Albien peut être marquée par la présence d'ammonites de l'Aptien supérieur basal remaniées au sein des faunes de l'Albien inférieur.

Au Lurestan, dans un contexte de bordure de plate-forme externe, la série remarquablement dilatée pour l'Aptien inférieur et l'Aptien supérieur basal est brutalement affectée par une très forte condensation de l'Aptien supérieur (Zone à P. melchioris), un niveau glaucono-phosphaté polyzonal (Aptien supérieur sommital et Albien inférieur). La condensation affecte aussi la partie inférieure de la Zone à D. mammillatum (marno-calcaires glauconieux).

L'ensemble de ces observations montre que le passage Aptien - Albien est globalement marqué par une rupture sédimentaire au sein des séries sud-téthysiennes d'Iran sur un transect WNW - ESE de plus de 1000 km quel que soit le contexte paléogéographique des séries.

Cette rupture sédimentaire est interprétée ici comme une discontinuité sédimentaire majeure probablement polyphasée qui oblitère et/ou qui se télescope sur les plates-formes carbonatées avec une discontinuité d'âge Aptien inférieur qui n'est clairement identifiable que les zones de bassin "intra-shelf" (Lurestan par exemple).

Il nous semble d'ailleurs que ce modèle est transposable au bassin du Bab (Abou Dabi, Émirats Arabes Unis) où une série aptienne à ammonites a clairement été documentée en forage par Granier et alii (2003), tandis que la discontinuité albienne ne semble pas avoir été identifiée par ces auteurs. Par opposition, les "foothills" du centre de l'Oman montrent clairement l'importance de la discontinuité albienne au sommet de la Formation Shu'aiba, immédiatement surmontée par les marnes à Knemiceras persicum de la Formation Nahr Umr (Immenhauser et alii, 1999 ; Bulot et alii, sous-presse).

Comme nous l'avons vu dans l'introduction, les observations faites sur les marges de la plaque arabique peuvent être transposées à la marge nord de l'Océan téthysien (domaine helvétique et domaine vocontien par exemple). Sur la marge nord-téthysienne orientale, cette discontinuité albienne a aussi été reconnue dans le Nord du Caucase (Baraboshkin, 1999) et au Mangyschlak (Saveliev, 1973). Cette observation est également valable pour de larges secteurs de la Tunisie centrale sur la marge méridionale de la Téthys (Arnaud-Vanneau & Zghal, 2005).

Cette discontinuité, le plus souvent soulignée par une lacune de sédimentation, a aussi clairement été identifiée aux USA (Bisbee seeway, Maverick basin) et au Mexique (Chihuahua basin) (Young, 1972, 1974, 1986 ; Lucas, 1995, 2000 ; Lucas & Estep, 2000 ; Latil in Beltramo, 2003). À plus grande échelle, la discontinuité albienne peut être aussi reconnue dans les bassins andins (Pérou, Équateur - discussion dans Jaillard et alii, 1997 ; Robert, 2001 ; Robert et alii, 2002) et sur la marge est-africaine (Afrique du Sud, Mozambique - voir en particulier Kennedy & Klinger, 1976). Elle a aussi été évoquée à Madagascar (Besairie & Collignon, 1972).

L'ampleur du phénomène suggère une étroite relation entre enregistrement sédimentaire et pulsations tectoniques, ce qui caractérise l'étage Albien (voir discussion et références dans Schettino & Scotese, 2002). Une des conséquences majeures de cette tectonique albienne est la restructuration paléogéographique qui a conduit à l'isolation de nombreux bassins sédimentaires lors de l'Albien inférieur et moyen. Faisant suite au caractère globalement cosmopolite des faunes aptiennes, un des témoins de cette isolation est l'endémisme qui affecte les ammonites à l'échelle globale au cours de cette période de temps et qui affecte profondément la résolution des corrélations biostratigraphiques (Young, 1972 ; Owen, 1973, 1988 ; Bulot, ce volume).

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Figure

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Figure 1 : La discontinuité albienne selon un transect plate-forme/bassin en Oman (modifié d'après Immenhauser & Scott, 2002).