UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID-TLEMCEN FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE ET SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS N° d’ordre : 06/DSTU/2013 MEMOIRE DE MAGISTER Option Bassins Sédimentaires & Paléoenvironnements Présenté par Ali Mokhtar SAMET MARNES DIATOMETIQUES DU MIOCENE SUPERIEUR DE LA CARRIERE DE OUILLIS (BASSIN DU BAS CHELIF) : BIOSTRATIGRAPHIE ET ANALYSE GEOCHIMIQUE Soutenu le 2013 devant les membres du jury : Abla AZZOUNI SEKKAL, Professeur, Univ. Tlemcen Président Benali KHARROUBI, Maître de Conférences (A), USTO Encadreur Abbas MAROK, Professeur, Univ. Tlemcen Examinateur Abbès SEBANE, Professeur, Univ. Es-Sénia-Oran Examinateur صخلم لراملا نم يعاقيلإا بوانتلا نم ًاساسأ نوكتي يذلاو ،ضفخنملا فلشلا ضوح يف سيليو عطقم عقي ةيعاقلا تابرخنملا عمجت دوجو لضفب اذهو ناينيسيملا هرمع سوردملا ينمزلا لاجملا نّ إ.)ةيتيموتايدلا ةبيكرتلا( تيموتايدلاو .نايناغتيديم ايلاتوغوبولغ ينمزلا قاطنلاب ةريخلأا هذه طبترتو اكيغدنلايس انيغيجيفيتكيغ عونـب ةلثمملا وضعلا يف تايعاعشلا دوجو نع ايفارغيتارتسوتيللا ىوتسملا ىلع امهديدحت مت يتلا نيوضعلا لاك يف ةساردلا تفشك نوبركلا ىوتحم عم ةنراقملاب ،ةقيقدلا تاناويحلل يدومعلا عيزوتلا .)ب( وضعلا يف قلاوعلاو ةيعاقلا تابرخنملا دوجوو )ٲ( ةيعاقلا تابرخنملا ءافتخإ نع لوؤسملا نيجسكلأا صقن ثدح دوجو نيبي ،CaCO مويسلاكلا تانوبركو COT يوضعلا 3 .)ٲ( وضعلاب قلعتملا ينمزلا لاجملا ءانثأ قلاوعلاو ثدح ,COT ، تايعاعشلا ،تابرخنملا ،ناينيسيملا ،ةيتيموتايدلا ةبيكرتلا ،سيليو ،ضفخنملا فلشلا ضوح :ةيحاتفملا تاملكلا .نيجيسكلأا صقن RESUME Située dans le bassin du Bas Chélif, la section de Ouillis est constituée essentiellement d’une alternance rythmique de marnes et de diatomites (Formation diatomitique). L’intervalle étudié a un âge Messinien grâce à la mise en évidence d’une association de foraminifères benthiques représentée par l’espèce Rectuvigerina cylindrica. Cette dernière est corrélée à la biozone à Globorotalia mediteranea. Dans les deux membres lithostratigraphiquement identifiés, l’étude micropaléontologique a révélée l’existence d’un membre (A) à radiolaires et un membre (B) renfermant une microfaune diversifiée de foraminifères benthiques et planctoniques. La répartition verticale de cette microfaune, comparée à l’excursion des teneurs en Carbone Organique Total (COT) et en CaCO 3 évoque la présence d’un événement anoxique responsable de la disparition des foraminifères (benthiques et planctonique) durant l’intervalle du membre (A). Mots-clés : Bas Chélif, Ouillis, Formation diatomitique, Messinien, Foraminifères, Radiolaires, COT, Evénement anoxique. ABSTRACT The Ouillis section is located in the Lower Chelif basin. It consists essentially of a rhythmic alternation of marl and diatomite (diatomitic Formation). The identification of an association of benthic foraminifera species represented by Rectuvigerina cylindrica shows that the studied interval is of Messinian age. This fauna is correlated to the Globorotalia mediteranea biozone. In both members identified with the lithostratigraphy use, the micropaleontological study revealed the existence of a member (A) with radiolarian contain and a member (B) containing diverse microfauna of benthic and planktonic foraminifera. The vertical distribution of the microfauna, compared to the excursion contents of the Total Organic Carbon (TOC) and CaCO 3 evokes the presence of an anoxic event responsible of the disappearance of benthic and planctonic foraminifera during the (A) member interval. Key-words : Lower Chelif, Ouillis, Diatomitic Formation, Messinian, Foraminifera, Radiolarian, TOC, Anoxic event. TABLE DES MATIERES p. AVANT-PROPOS…………………………………………………………………….. 4 RESUME…………………………………………………………………………...... 5 ABSTRACT…………………………………………………………………………. 6 Premier chapitre : CADRE GENERAL I. OBJECTIFS ………………………………………………………………………… 7 II. METHODOLOGIE………………………………………………………………... 7 A. Sur le terrain ……………………………………………………………… 7 B. Au laboratoire……………………………………………………………… 7 1. Le lavage……………………………………………………………... 7 2. Le tri………………………………………………………………….. 8 3. La détermination……………………………………………………... 8 4. Le Carbone Organique Total (COT)………………………………... 8 5. La calcimétrie………………………………………………………... 9 III. GENERALITES GEOGRAPHIQUES ET GEOLOGIQUES………………… 9 A. Contexte géographique ……………………………………………………. 9 1. Situation générale du bassin du Bas Chélif………………………….. 9 2. Limites du secteur d’étude…………………………………………… 10 B. Contexte géologique ……………………………………………………….. 11 1. Cadre géologique général……………………………………………. 11 2. Présentation géologique du secteur d’étude…………………………. 11 IV. ETAT DES CONNAISSANCES SUR LE MIOCENE DU BASSIN DU BAS CHELIF………………………………………………………………………….. 13 A. Première période : Période d’exploration ………………………………… 13 B. Deuxième période : Période des synthèses et des monographies géologiques……………………………………………………………………... 13 C. Troisième période : Période de la ruée vers le pétrole…………………….. 14 D. Quatrième période : Période des travaux académiques…………………... 14 V. LA CRISE DE SALINITE MESSINIENNE (CSM)…………………………….. 15 A. Introduction………………………………………………………………… 15 B. Causes de la Crise de Salinité Messinienne (CSM)………………………. 16 Deuxième chapitre : DONNEES LITHOSTRATIGRAPHIQUES, ELEMENTS DE DATATION ET MILIEUX DE DEPOT I. INTRODUCTION………………………………………………………………….. 17 II. DONNEES LITHOSTRATIGRAPHIQUES ET ELEMENTS DE DATATION……………………………………………………………………... 17 A. Formation diatomitique : Définition, Age et limites……………………... 17 1. Définition…………………………………………………………….. 17 2. Age et limites………………………………………………………… 17 B. Etude de la section de Ouillis……………………………………………… 18 1. Localisation de la section…………………………………………….. 18 2. Description lithologique……………………………………………… 19 C. Eléments de datation………………………………………………………. 22 III. MILIEUX DE DEPÔT…………………………………………………………… 22 Troisième chapitre : INVENTAIRE SYSTEMATIQUE ET REPARTITION BIOSTRATIGRAPHIQUE I. INVENTAIRE SYSTEMATIQUE………………………………………………… 23 A. Les foraminifères…………………………………………………………… 23 1. Les foraminifères benthiques………………………………………… 23 2. Les foraminifères planctoniques……………………………………... 33 B. Les radiolaires……………………………………………………………… 46 II. REPARTITION BIOSTRATIGRAPHIQUE……………………………………. 53 A. Association des foraminifères …………………………………………….. 53 1. Association des Foraminifères Benthiques (AFB)…………………... 53 2. Association des Foraminifères Planctoniques (AFP)……………….. 53 B. Association Radiolaires…………………………………………………….. 55 C. Zonation biostratigraphique………………………………………………. 55 D. Paléoécologie………………………………………………………………... 56 III. CONCLUSION…………………………………………………………………… 57 Quatrième chapitre : DONNEES SEDIMENTOLOGIQUES ET ANALYSE GEOCHIMIQUE I. INTRODUCTION…………………………………………………………………... 58 II. DONNEES SEDIMENTOLOGIQUES…………………………………………… 58 A. Evolution stratonomique…………………………………………………… 58 B. Organisation des dépôts……………………………………………………. 58 III. ANALYSE GEOCHIMIQUE…………………………………………………….. 59 A. Teneurs en Carbone Organique Total (COT)……………………………….. 59 B. Taux de CaCO ………………………………………………………………. 59 3 CONCLUSION GENERALE I. SUR LE PLAN LITHOSTRATIGRAPHIQUE…………………………………... 61 II. SUR LE PLAN MICROPALEONTOLOGIQUE……………………………….. 61 III. SUR LE PLAN BIOSTRATIGRAPHIQUE…………………………………….. 61 IV. SUR LE PLAN GEOCHIMIQUE………………………………………………... 62 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES…………………………………………….. 63 LISTE DES FIGURES………………………………………………………………... 71 LISTE DES TABLEAUX……………………………………………………………... 72 PLANCHES……………………………………………………………………………. 73 AVANT-PROPOS AVANT-PROPOS Au terme de ce travail de trois années, j’ai le plaisir d’exprimer mes remerciements à tous ceux qui ont contribué, de loin ou de près, à sa réalisation. Tout d’abord, je remercie Dieu tout puissant qui m’a donné le courage pour terminer ce travail. Ensuite, mes remerciements vont à tous les membres du jury : Monsieur Benali KHARROUBI, Maître Conférences (A) à l’Université d’Oran (USTO), qui m’a aidé à présenter ce travail et surtout d’avoir accepté d’assurer la tâche de rapporteur. Madame Abla AZZOUNI SEKKAL, Professeur à l’Université de Tlemcen, de m’avoir honoré en présidant le jury de ce travail. Monsieur Abbas MAROK, Professeur à l’Université de Tlemcen, mes sincères remerciements pour m’avoir proposé ce sujet, et également pour son suivie et ces conseils constructifs le long de la réalisation de ce mémoire, ces encouragements et son esprit scientifique. Sa présence aujourd’hui dans ce jury en qualité d’examinateur m’honore beaucoup. Monsieur Abbès SEBANE, Professeur à l’Université d’Oran, d’avoir accepté d’examiner ce mémoire et pour sa contribution à ma formation durant l’année théorique. Au cours de l’année théorique, j’ai beaucoup profité des connaissances théoriques et pratiques des enseignants : Fatiha HADJI, Fatiha KECHID, Abbès SEBANE, Rabah BERACENE, Benamar DEHMANI. Aujourd’hui, je profite encore une fois pour leurs exprimer ma profonde gratitude. Je remercie le Professeur Fabrice CORDY (Université Claude Bernard, Lyon 1) pour la détermination des radiolaires. Mes remerciements s’adressent aussi à mes plus proches amis de laboratoire : Ibrahim LASGAA, Mustapha BENADLA, Choukri SOULIMANE. J’exprime ma profonde gratitude à mes collègues de Magister : Abdelkader, Abderrazzaq, Ghressi, Youcef, et Mme Luisa. Mes remerciements vont également à mes collègues : Djamel ARAB, Mahfoud, Mohamed NAHET, Ismail, Mohamed KIHAL, Ahmed, Djamel HADADA et Lahcene. Je ne saurais terminer sans dédicacer ce mémoire à mon beau-frère Abdallah. Enfin, je réserve mes plus profonds remerciements à mes parents à mes chers frères et sœurs. RESUME RESUME Située dans le bassin du Bas Chélif, la section de Ouillis est constituée essentiellement d’une alternance rythmique de marnes et de diatomites (Formation diatomitique). L’intervalle étudié a un âge Messinien grâce à la mise en évidence d’une association de foraminifères benthiques représentée par l’espèce Rectuvigerina cylindrica. Cette dernière est corrélée à la biozone à Globorotalia mediteranea. Dans les deux membres lithostratigraphiquement identifiés, l’étude micropaléontologique a révélée l’existence d’un membre (A) à radiolaires et un membre (B) renfermant une microfaune diversifiée de foraminifères benthiques et planctoniques. La répartition verticale de cette microfaune, comparée à l’excursion des teneurs en Carbone Organique Total (COT) et en CaCO évoque la présence d’un événement 3 anoxique responsable de la disparition des foraminifères (benthiques et planctonique) durant l’intervalle du membre (A). Mots-clés : Bas Chélif, Ouillis, Formation diatomitique, Messinien, Foraminifères, Radiolaires, COT, Evénement anoxique. ABSTRACT