Faculté des Sciences Ain Chock Casablanca

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Thèse
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DOCTEUR D’ETAT ES-SCIENCES
(Option Géologie Structurale)

Par
Lahssen BAÏDDER

Structuration de la bordure septentrionale du craton ouest du Cambrien à l’actuel :
Cas de l’Anti Atlas oriental du Maroc

Date: le 23 juillet 2007 à 9h30 à l’amphi I devant le jury composé de :

Pr. Omar SADDIQI, Faculté des Sciences – Aïn Chock Président
Pr. Hassan OUANAÏMI, ENS – Marrakech Rapporteur
Pr. Dominique FRIZON DE LAMOTTE, Université Cergy Pontoise Rapporteur
Pr. André MICHARD, ENS – Paris Examinateur
Pr. Atika HILALI, Faculté des Sciences – Aïn Chock Examinateur
Pr. Christian HOEPFFNER, Faculté des Sciences – Rabat Examinateur
Pr. Abdesslam EL KOCHRI, Faculté des Sciences – Rabat Directeur de Thèse


RESUME

En bordure du domaine saharien, l’Anti Atlas marocain correspond à l’avant-pays plissé de l’orogène varisque représenté au nord par le Bloc mésétien et au sud-ouest par les Mauritanides. Soulevé au Mésozoïque-Cénozoïque, l’Anti Atlas montre de nombreux massifs ou « boutonnières »de socle précambrien affleurant sous la couverture paléozoïque plissée. Notre étude concerne les relations socle-couverture dans l’Anti-Atlas oriental avec essentiellement les effets des tectoniques cambro-ordovicienne et varisque affectant la couverture paléozoïque. La tectonique atlasique a été également abordée afin d’aboutir à une synthèse régionale globale depuis le Cambrien jusqu’à l’actuel.

Au Cambrien moyen, la reprise du rifting fini-Précambrien-Cambrien s’est accompagnée de la séparation du bloc mésétien du Craton Ouest Africain. Succédant à une émersion partielle, la transgression ordovicienne venue d’un océan nord-occidental s’étend sur une immense plateforme. La sédimentation calcaire reprend vers la fin du Silurien et dure pendant l’essentiel du Dévonien. Des déformations significatives affectent le nord-ouest de la plateforme saharienne au cours du Dévonien, du moins dans l’Anti Atlas oriental. Pendant le Dévonien inférieur, des coulées basaltiques se produisent, et des failles normales sont actives dans toute la partie Est de l’Anti Atlas oriental. Au cours du Dévonien moyen, des édifices calcaires s’accumulent sur des hauts-fonds avant d’être à nouveau immergés, révélant une tectonique extensionnelle active. Plus tard, la tectonique de failles normales s’accentue. Dans le Tafilalt, la plateforme reste soulevée, tandis que dans le Maider se creuse en fossé subsident. Sur l’extrême marge septentrionale de l’Anti-Atlas oriental, une tectonique de failles accompagne la sédimentation du Viséen supérieur-Namurien. Ces événements intraviséens précèdent la collision d’âge Carbonifère supérieur qui déforme en même temps la Meseta et l’Anti Atlas.

Dans l’Anti-Atlas oriental, le raccourcissement est faible, et les plis sont surtout des plis ouverts en échelon sur des failles de décrochement. Celles-ci dérivent du système de paléofailles normales de la tectonique dévonienne en extension. En dehors des couloirs de faille, la couverture reste collée sur la mosaïque pré-orogénique faite de blocs basculés. L’orientation des plis et la cinématique des failles révèlent une direction de compression maximum orientée ENE.

Les plis de flambage et glissement flexural sont concentrés le long des failles et à l’intérieur de quelques domaines rhombiques écrasés entre des failles majeures. Les autres secteurs sont monoclinaux. La direction principale de raccourcissement déduite de l’orientation des axes de plis est dirigée ~N45°E, comme dans la chaîne de l’Ougarta située plus au SE. A l’échelle régionale, cette compression interfère avec une compression de direction N-S. La carte du toit du socle fait apparaître une mosaïque de blocs basculés vers le Sud ou le Sud-Est. Les failles limitant ces blocs sont héritées de paléofailles normales, formées durant plusieurs événements extensionnels, d’âge Cambrien, Ordovicien supérieur, et surtout Dévonien moyen-supérieur. Le réseau de paléofailles correspond à un dispositif de marge passive proximale en domaine métacratonique. L’inversion des paléofailles et leur jeu en décrochement se sont produits pendant un événement compressif tardi-varisque (Stéphano-Permien), postérieur à la collision NNW-SSE entre le Bloc mésétien et son avant-pays responsable des chevauchements dans la région de Tineghir.

La tectonique atlasique se manifeste dans l’Anti Atlas par une activité magmatique triaso-liasique. Ceci a conduit à un épaulement des massifs de l’Ougnat et du Saghro qui appartenaient au bord Sud du rift atlasique dont le paroxysme se situe au passage Domérien-Toarcien. Par la suite, intervient une tectonique en décrochements E-W au cours du Crétacé, engendrée par l’ouverture de l’Atlantique central. L’accentuation de la convergence Afrique-Eurasie, Tertiaire et Quaternaire, a entraîné une activité magmatique et sismique importante et l’exhumation des parties septentrionales de l’Ougnat et du Saghro.

ABSTRACT

In the border of the Saharan domain, Moroccan Anti Atlas corresponds to the foreland folded by the variscan orogen represented to the North by the mesetian Block and to the Southwest by the Mauritanides. Up-lifted during the Mesozoic-Cainozoic, the Anti Atlas shows numerous massifs or "boutonnières" of Precambrian basement out-cropping under the Palaeozoic folded cover. Our study concerns the relations basement-cover in eastern Anti-Atlas with essentially the effects of Cambro-Ordovician and Variscan tectonics affecting the Palaeozoic cover. The Atlasic tectonics was also approached with the aim to make a global regional synthesis since the Cambrian until the Present.
In middle Cambrian, the resumption of the rifting Late Precambrian-Cambrian was accompanied by the separation of the Mesetian block of the West African Craton. Succeeding to a partial appearance, the Ordovician transgression coming from a North-western ocean stretched over a huge platform. The calcareous sedimentation restarts about the end of Silurian and lasts during the bulk of the Devonian. Significant distortions affected the Northwest of the Saharan platform during the Devonian, at least in eastern Anti Atlas. During lower Devonian, basaltic flows occur, and normal faults are active in all parts of oriental Anti Atlas. In the Middle Devonian, calcareous buildings pile up on shallow bottoms before being again submerged, revealing an extensionally active tectonics. Later, the tectonics of normal faults becomes more marked. In Tafilalt, the platform remains raised, while in Maider it becomes hollow in subsident trench. On the extreme northern margin of the oriental Anti-atlas, a faulting tectonics accompanies the sedimentation of the upper Visean -Namurian. These intra-visean events precede the upper Carboniferous collision which deforms at the same time Meseta and Anti Atlas.
In the eastern Anti-atlas, shortening is gentle, and folds correspond especially to opened en- echelon folds on strike-slip faults. These later derive from the normal paleofaults system of Devonian extensive tectonics. Except the fault halls, the cover remains glued together on the pre-orogenic mosaic made by tilted blocks. The orientation of folds and the kinematics of faults reveal an ENE-trending maximum compression.
The folds of singeing and flexural sliding are concentrated along faults and inside some rhombic domains crushed between major faults. Other areas are mono-clines. The main direction of shortening deducted from the orientation of the fold axes is ~N45°E, as in the Ougarta belt located more in SE. On a regional scale, this compression interferes with a N-S trending compression. The basement roof map shows a mosaic of tilted blocks southward or south-eastward. The faults limiting these blocks are inherited of normal paleofaults, formed during Cambrian, upper Ordovician, and especially Middle-Upper Devonian several extensional events. The paleofaults network corresponds to an implement of proximal passive margin in metacratonic domain. The reversal of paleofaults and their game in indentation occurs during a late-Variscan (Stephano-Permian) compressive event, which occurs after the NNW-SSE collision between the Mesetian Block and its foreland responsible of overlapping in the Tineghir region.
Atlasic tectonics manifests itself in Anti Atlas by a triaso-liasic magmatic activity. This led to a retaining wall of the Ougnat and Saghro massifs which belonged to the South edge of the atlasic rift valley whose paroxysm is Domerian-Toarcian. Afterward, intervenes an E-W strike-slip tectonics during the Cretaceous, engendered by the opening of the Central Atlantic Ocean. The accentuation of the Tertiary and Quaternary Africa-Eurasia convergence, caused an important magmatic and seismic activity and the exhumation of the northern parts of Ougnat and Saghro.


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