Cours de Géologie

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Diagenèse carbonatée (2)

La calcite granulaire

En lame mince, la calcite granulaire se présente sous forme de mosaïques de cristaux xénomorphes, généralement grossièrement équigranulaires, avec parfois une phase de taille nettement inférieure localisée aux épontes des fractures et cavités. Ce ciment est caractérisé par l'absence d'inclusions.

A: calcite fibreuse (radiaxiale); les flèches indiquent la direction de croissance des fibres. B: calcite équigranulaire.

  

Diagenèse carbonatée (1)

INTRODUCTION

La "diagenèse" se rapporte à l'ensemble des modifications physico-chimiques que subit un sédiment, après dépôt, dans les conditions de pression et température "faibles" qui règnent en environnement de sub-surface. La diagenèse n'englobe pas les modifications du sédiment liées uniquement aux facteurs biologiques (bioturbation, bioérosion) et s'arrête là où commence le métamorphisme. Pour dissiper l'impression d'incertitude qui se dégage de cette frontière qualitative, disons qu'en pratique, dans l'étude de faciès carbonatés, la diagenèse traite de problèmes de cimentation, dissolution, recristallisation et remplacement affectant les phases carbonatées, siliceuses ou sulfatées.

Ces dernières années, de nombreuses études de bioconstructions paléozoïques d'Europe, des Etats-Unis, d'Australie et du Canada ont traité de ce sujet, suite à l'intérêt des compagnies pétrolières pour tous les phénomènes intervenant dans la formation et l'évolution des réservoirs. Ces travaux s'attachent principalement à préciser la nature et l'origine des divers types de ciments qui se succèdent dans les cavités. Ces séquences peuvent ensuite être interprétées en termes d'évolution du milieu de diagenèse: "Chaque milieu principal (sous-marin, littoral et continental) se caractérise par une diagenèse distincte conditionnée à la fois par la qualité des eaux parentales et par le degré de saturation" (Purser, 1980 p. 342). L'étude diagénétique s'inscrit donc aussi dans un cadre de reconstitution des paléoenvironnements d'enfouissement.

  

Enchaînement vertical des milieux de dépôt

INTRODUCTION

S'il est indispensable de pouvoir reconnaître les divers milieux du domaine marin par l'interprétation des faciès, il n'est pas moins important de comprendre leur enchaînement vertical et latéral dans le temps et l'espace. Cette connaissance s'avère indispensable à la compréhension de l'évolution d'un bassin (aspect dynamique).

Dans l'ensemble des séries sédimentaires, la succession des termes lithologiques ou faciès caractérise l'évolution des milieux de dépôt. Cette évolution verticale présente des coupures "naturelles", définissant des séquences. Chaque séquence est caractérisée par ses limites, son contenu (faciès) et la nature et le sens de ses variations (Fig. I.1). Une autre caractéristique importante des séquences est leur emboîtement à plusieurs échelles d'observation (caractère fractal): ceci a donné lieu à une hiérarchisation des séquences avec la définition de séquences d'ordre 1, 2, 3, 4,... d'épaisseur décroissante et de fréquence croissante.

Enfin, je voudrais rappeler que l'on doit voir en A. Lombard, naguère professeur à l'ULB, un précurseur dans le domaine de l'étude des séquences et des corrélations stratigraphiques basées sur leur identification: la séquostratigraphie (cf. Errera, 1976).

Fig. I.1: schématisation d'une séquence élémentaire régressive classique.

  

La zonation structurale de la Tunisie

La zonation structurale de la Tunisie traduit sa position de transition entre les unités charriées issues de l’orogène alpin au Nord et le bâti africain au Sud. On peut y distinguer du Nord au Sud :
  • la zone des nappes de charriage caractérisée par |’empilement d’unités telliennes et numidiennes, largement allochtones, relayées au Sud par un ensemble d’écailles dont le front correspondrait au chevauchement de Touboursouk.
  • la zone des plis atlasiques, prolongement oriental de l’Atlas saharien, occupée par des anticlinaux décakilomètriques, allongés selon une direction N 30 à N 60, souvent coffrés, séparés par de vastes cuvettes synclinales. Des fossés d’effondrement mio-plioquaternaires découpent ces structures suivant une direction moyenne N 160.
  • la zone des structures liées aux grands accidents correspond d’une part aux structures de l’alignement N-S, et d’autre part aux faisceaux des plis de Moulares, de Metlaoui et des chotts, liés génétiquement aux couloirs de décrochement de Gafsa et de Megrine-Tozeur éléments de l’accident sud-atlasique.
  • la plate-forme orientale caractérisée par une subsidence lente au cours du Mésozoïque et plus active au cours du Cénozoïgue. Le style de sa déformation est marqué essentiellement par des jeux de horsts et de grabens, associés à des plis à grands rayons de courbure.
  • la plate-forme saharienne est une zone stable dont les sédiments ne sont que légèrement basculés.
  

Paléogéographie de la Tunisie

La géologie de la Tunisie se caractéristique par une zonation nord-sud, passant de zones déformées au nord à la plateforme sub-saharienne au sud. C’est un ensemble de blocs basculés qui font le passage entre le continental africain au sud et le bord de la Téthys : c’est un exemple typique de marge passive.

Remarque : il n’y a pas ou très peu de volcanisme en Tunisie : seules quelques remontées de magma formant des dykes se sont produites le long de certaines failles.

Avec le Maroc et l’Algérie, la Tunisie constitue la limite du bâti africain qui se poursuit jusqu’en Sicile.

Au Trias, entre 250 et 200 millions d’années (Ma), la phase d’ouverture de la Téthys conduit à la séparation des plaques africaine (en mouvement vers le sud) et eurasienne (en mouvement vers le nord).

Au Jurassique, entre 200 et 145 Ma, cette ouverture va être perturbée par l’ouverture de l’océan Atlantique entre l’Amérique du Sud et l’Afrique.

C’est au Jurassique que démarre aussi la migration d’un certain nombre de micro-plaques : Australie, Inde...

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Coordonnees geographiques

Pour nous déplacer à la surface de la Terre il est nécessaire de savoir où nous nous trouvons. Sur la terre ferme il est souvent possible de se repérer à l'aide de panneaux plantés sur le côté de la route que nous suivons. En rase campagne, la boussole et une bonne carte terrestre de la région permet de s'en sortir : cette carte permet de corriger les erreurs d'orientation en se repérant sur les chemins, les zones boisées,.. En pleine mer... pas de chemins, pas de panneaux. Pour les premiers navigateurs seules les étoiles et le soleil permettaient de s'y retrouver, à condition de savoir lire le ciel. Ensuite, les inventions de la boussole et d'une horloge précise et fiable ont beaucoup amélioré la situation. L'établissement de cartes maritimes de plus en plus précises a été nécessaire lors des grands voyages qui ont permis de découvrir la surface de notre globe. 

 Aujourd'hui les marins utilisent la navigation par satellite (GPS) et, dans un futur proche, toutes les voitures automobiles seront munies de ce système (ou un système équivalent). Le repère utilisé est composé de deux lignes imaginaires tracées sur le globe terrestre. Il s'agit de l'équateur et du méridien de Greenwich (en banlieu de Londres).

  

Les algues

Non calcifiées et calcifiées. Suivant la nature du pigment, l'écologie et la bathymétrie sont variables (elles n'utilisent pas la même partie du spectre lumineux, variable suivant la profondeur).

Idée de classification (sujette à de fréquents remaniements!)

Les dasycladacées et les udotéacées s'observent dans des environnements peu profonds, souvent récifaux ou d'arrière-récif. Les codiacées s'étendent un peu plus vers les environnements d'avant-récif. Les paléosiphonocladacées sont caractéristiques des lagons et autres environnements protégés. Les characées sont souvent lacustres ou palustres. Les porostromates et spongiostromates ont une répartition assez variable, mais surtout littorale. Enfin, la plupart des rhodophytes colonisent la crête récifale, dans des milieux très agités.

  

Les stromatopores

  • Organismes benthiques très simples.
  • Ils produisent un squelette calcaire massif.
  • Stromatopores = lit avec des trous, ils présentent une structure feuilletée et perforée de canaux.

La structure assez simple des stromatopores consiste toujours une série de planchers entrecoupés de piliers. Les planchers se superposent parallèlement à la surface de croissance. La surface extérieure est mamelonnée et percée d'astrorhizes.

Ce qui nous intéresse le plus, c'est la forme générale du stromatopore. Ceux-ci peuvent être globuleux, lamellaires ou dendroïdes (branchus). La morphologie est adaptée suivant l'environnement.