Architecture et dynamique des systèmes sédimentaires silico-clastiques sur la "plate-forme géante" nord-gondwanienne : l'Ordivicien moyen de l'Anti-Atlas marocain

par Adrien Marante

Thèse de doctorat en Science et Technologie. Science de la Terre

Sous la direction de Gilbert Crévola.

Soutenue en 2008

à Bordeaux 3 .

mots clés

• Ordovicien -- Anti-Atlas (Maroc)
• Structures sédimentaires -- Anti-Atlas (Maroc)
• Gondwana (continent)

Résumé

Durant l’Ordovicien, la partie nord du super-continent Gondwana était caractérisée par le développement d’immenses plates-formes silico-clastiques pouvant atteindre plus de 3000 km de large. Ces plates-formes « géantes » sont sans équivalent dans les temps phanérozoïques plus récents (Dévonien jusqu’à l’actuel). L’objectif de cette thèse est d’essayer d’améliorer la compréhension des mécanismes de sédimentation sur ces plates-formes atypiques (processus hydrodynamiques, appareils sédimentaires, architecture 3D des systèmes de dépôts, facteurs de contrôles, etc. ). Un des plus beaux affleurements de cette plate-forme nord-gondwanienne est situé dans l’Anti-Atlas marocain. Les séries ordoviciennes y affleurent de façon continue et très peu déformée sur plus de 600 km, le long d’une cuesta appelée le Jbel Bani. Nous présentons ici les résultats d’une double analyse sédimentologique et stratigraphique mise en œuvre pour étudier les séries de l’Ordovicien moyen (Groupe du 1er Bani). Deux principaux types de systèmes de dépôt alternent de manière cyclique en relation avec les cycles transgression – régression : des systèmes de rampe haute énergie dominée par les tempêtes (transgressions) et des systèmes de rampe à faible énergie dominée par les courants géostrophiques (régressions). La reconstitution de l’architecture stratigraphique des séquences de dépôts à haute résolution montre une organisation complexe caractérisée (i) par l’existence de clinoformes de très faible inclinaison, (ii) de multiples biseaux stratigraphiques et (iii) d’incisions pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres de large et plusieurs dizaines de mètres de profondeur.

Titre traduit

Architecture and dynamic of silicoclastics sedimentary systems of the North-Gondwana "giant" platform : the Middle Ordovician of the Moroccan Anti-Atlas

Résumé

During the Ordovician, very large siliciclastic platforms, 3000 km wide, characterised the northern side of the “great” continent Gondwana. Those "giant" platforms have no equivalent in most recent phanerozoic times. The aim of this thesis is to improve our understanding of sedimentation mecanisms on these atypical platforms (hydrodynamic processes, sedimentary systems, 3D architecture of the depositional systems, external global control) One of the best outcrops for those types of platform is located in the Moroccan Anti-Atlas. The Ordovician is cropping out over 600 km on a continuous and very slightly distorted cliff, along the Jbel Bani. Here we present the results of an integrated sedimentary and stratigraphic analysis of the Middle Ordovician sediments (1st Bani Group). Two main types of depositional system alternate cyclically in relation with transgression – regression cycles : High-energy storm dominated ramp systems develop in the transgressive trends while low-energy ramp systems dominated by geostrophic currents characterize the regressive trends. The high resolution reconstruction of the stratigraphic architecture of the depositional sequences shows a complex organisation characterized by (i) the existence of very low angle clinoforms, (ii) multiple stratigraphic wedges and (iii) incisions which can reach hundreds of meters of width and several tens of meters of depth. It appears that the complexity of the depositional architecture is mainly due to the presence of very large ravinement surfaces (x 100 km) which truncate the top of regressive deposits.