Etablissement d'un modèle dévolution des zoophycos sur des coupes de références pendant le phanerozoique

Abstract

Zoophycos est une trace fossile largement répandue en Algérie. Pendant tout le Phanérozoïque, elle est habituellement liée à des séries sédimentaires carbonatées, mais elle est tout de même signalée dans des formations silicoclastiques. Cette trace énigmatique a une évolution morphologique, environnementale et spatio-temporelle très variable. Tous ces critères justifient l’analyse approfondie de cette trace sur plusieurs coupes. Les secteurs choisis appartiennent à différents domaines géographiques et géologiques de l’Algérie afin de mieux contraindre ses différentes morphologies et de reconstituer plus précisément les environnements de dépôt de chacune de ses formes. Les Zoophycos du Paléozoïque (Emsien Terminal/Givétien) de la coupe de Marhouma (Saoura, plateforme saharienne), sont caractérisés par des morphologies assez distinctes. Elles varient depuis des formes larges en «J» à des formes en «U» de dimensions variables (Zoophycos cauda-galli). Elles montrent des lamelles primaires avec ou sans tube marginal de diamètre différent. L’étude ichnologique, ichnométrique, ichnofabrique et sédimentologique de l’Emsien/Givétien du Km 30 montre des morphologies d’une exceptionnelle conservation traduisant une fluctuation bathymétrique du shoreface inférieur à l’offshore inférieur. La distribution des traces fossiles est sous le contrôle : (i) de tempêtes pour les dépôts d’âge emsien et givétien, (ii) des conditions paléoécologiques où les dépôts eiféliens reflètent une période stressante et dysoxique. En Algérie occidentale, les spécimens mésozoïques (domaines pré-atlasique et atlasique occidental) sont très répandus et documentent l’apparition de nouvelles morphologies de Zoophycos simples et spiralées (Zoophycos briantus) et des formes en «U». Les formes étudiées du Jurassique inférieur sont exceptionnelles par l’occurrence de nouvelles formes simples, planes en queue de coq. Elles ont été considérées par nos prédécesseurs comme des formes caractéristiques du Paléozoïque. Les formes du Jurassique moyen sont caractérisées par le développement, pour la première fois, des lamelles primaires et secondaires bien distinctes. Ces variétés morphologiques sont liées à des environnements profonds de type offshore. Cette conformation diffère légèrement de celle des formes en éventail du Jurassique supérieur. Elles sont typiques de l’ichnofaciès à Cruziana dans sa partie proximale, correspondant à l’offshore transitionnel/offshore supérieur. Durant le Crétacé inférieur (Ouarsenis), les Zoophycos évoluent nettement : ils sont caractérisés par de nouvelles formes larges, spiralées et complexes associés à d’autres formes plus petites et moins complexes. Ces formes reflètent un milieu de dépôt de mer ouverte calme, typique d’une bordure de plateforme/offshore inférieur. L’évolution morphologique des Zoophycos continue sans interruption au cours du Tertiaire et, en particulier, au Miocène dans le bassin du Bas Chélif. Leur présence s’illustre par des formes plus spectaculaires, larges et plus complexes. Les spécimens rencontrés constituent les morphologies étudiées les plus abouties, représentées par des formes spiralées et larges, parfois superposées les unes sur les autres. Ils représentent la phase ultime de complexité telle que la définit la littérature. Ils se développent dans des environnements de type offshore perturbés par des périodes dysoxiques. En Algérie, sur la base des résultats obtenus, le modèle d’évolution de l’ichnogenre Zoophycos montre une remarquable variation, déjà reconnue par nos prédécesseurs en Europe et en Asie. La différence se situe essentiellement au niveau des environnements de dépôt des formes algériennes. Toutes les formes étudiées caractérisent généralement une plateforme continentale ; elles ne trahissent aucune tendance évolutive de bathymétrie croissante depuis les environnements paléozoïques peu profonds vers les grandes profondeurs cénozoïques. La théorie de la migration de l’organisme responsable des Zoophycos est dès lors très discutable et ne se reflète en aucun cas dans les résultats obtenus. Concernant sa morphologie, l’évolution et la complexité de la trace sont néanmoins irréfutables. En Algérie, son évolution est documentée à partir du Crétacé inférieur.Zoophycos is a widespread trace fossil in Algeria. Throughout the Phanerozoic, it is usually associated within carbonate sedimentary series, but it is also reported in siliciclastic formations. This enigmatic trace displays a highly variable morphological, environmental and spatiotemporal evolution. All these criteria make this trace fossil suitable for an in-depth analysis through several sections. These latters are located within scattered areas belonging to different geographical and geological domains of Algeria in order to tightly constrain the various morphologies of this trace fossil and to reconstruct more precisely the depositional environments of each respective form. The Palaeozoic (Late Emsian/Givetian) Zoophycos specimens of the Marhouma section (Saoura, Saharan platform) are characterised by quite distinct morphologies. They vary from large J-shaped to U-shaped morphs of variable dimensions (Zoophycos cauda-galli), showing primary lamellae with or without marginal tubes of different diameters. The ichnological, ichnometric, ichnofabric and sedimentological studies of the Emsian/Givetian deposits of the Km 30 section, evidenced exceptionally preserved morphologies reflecting a bathymetric fluctuation from the lower shoreface to the lower offshore zones. Trace fossil distribution is under control of: (i) storm events for the Emsian and Givetian deposits, (ii) palaeo-ecological conditions for which where the Eifelian deposits evidence a stressful and dysoxic period. In western Algeria, Mesozoic specimens (pre-Atlas and western Atlas domains) are widespread and display new simple and spiral morphologies of Zoophycos (Z. briantus), as well as U-shaped morphs. The studied Lower Jurassic forms are exceptional as for their genuine appearance of new simple, flat, cock-tail shaped spreiten. They had been considered by former researchers as characteristic forms of the Palaeozoic strata. The Middle Jurassic forms are characterised by the development of distinct primary and secondary lamellae for the first time. These morphological varieties are related to deep offshore environments. This configuration slightly differs from the fan-shaped spreiten of the Upper Jurassic. They are typical of the proximal Cruziana ichnofacies, corresponding to the upper to transitional offshore zones. During the Early Cretaceous (Ouarsenis Range) the Zoophycos evolved markedly, since they are characterised by new large, spiraling and complex forms associated with other smaller and less complex ones. Such forms reflect a quiet open sea depositional environment that is typical of a lower offshore/shelf-edge zone. The morphological evolution of the ichnogenus Zoophycos continues unabated during the Tertiary, more especially the Miocene of the Lower Chelif Basin. They occur as the most spectacular, large, spiraling and complex spreiten, which are sometimes superimposed on each other. They are considered as the most developed studied morphologies, reflecting the ultimate phase of complexity as defined in the literature. They are growing in offshore environments disrupted by hypoxic periods. In Algeria, based on these brand-new data, the Zoophycos evolutionary model displays a noticeable difference as defined by former researchers in Europe and Asia. This difference most likely addresses the depositional environments of these Algerian forms. All studied specimens generally indicate a continental shelf zone, showing no bathymetric evolutionary trend from the shallow Palaeozoic environments to the deep Cenozoic depths. The migratory theory of Zoophycos tracemakers is highly questionable and does not match our results in any way. However, as far as morphology is concerned, the evolution and complexity of these trace fossils is unquestionable. In Algeria, this evolution is observable since the Early Cretaceous.زوفيكوس هو أثر أحفوري منت ر ش على نطاق واسع ف ي جميع أنحاء الف الجزائر. ف ن وز ويك، عادة ما يكون مرتبطًا بالرسوبيات الكلسية، مع هذا فقد تمت ملاحظته ي ف رسوبيات السيليكوكلاستيك. هذا الأثر الغامض له تطور شك ي لى، ي ي ومكا ن بي ئ - ي زما ن متغ رن للغاية. كل هذه المعاي رن جعلت تتبعه ا لعدة ً معمق ا يتطلب تحليلً مقاطع. القطاعات المختارة ي ه أج ز اء من مناطق ي الجزائر جغرافية وجيولوجية مختلفة ف وهذا من أجل تحديد الأشكال المختلفة وإعادة بناء البيئات الرسوبية بدقة لكل شكل . يتم ر ن زوفيكوس عصر الحياة القديم )لامسيا العلو ي / جِ فيسيا( لمقطع المرحومة )الساورة، المنصة الصحراوية( بأشكال مختلفة تمامً ا، و ي ه تختلف من أشكال كب رنة الحجم على شكل حرف "J" إلى أشكا ل متغ رنة الأحجام على شكل حرف "U" )زوفيكوس كوداكا ي لى (، تتمر ن ب ي صفائح أولية مع أو بدون أنبوب هام ر ش ذو ظهِر الدراسة الإيكنولوجية، أقطار مختلفة. ت وا لإيكن وقياسية، والإيكنوفابريك، والدراسة الرسوبية للامسي ا العلوي / جيفيسي ا لمقطع الكيلوم رن 30 ، ا أشكالً مختلفة الحفظ، تعكس تقل ي قياس الأعماق من بًا ف السطح الساح ي لى السف ي لى إلى أسفل الهضبة المنخفضة ي توزي ع آثار الحفريا ت . يتم التحكم ف من خلال عامل ر ي رئيسي ر ي : ) i( تأث رن العواصف على رواسب لامسي ا و جفيسيا، ) ii ( تأث رن الظروف البيئية القديمة حيث تعكس رواسب الإفيلي ا ف رنة مرهقة ي الأكسجر ي ي من نقص فادح ف تعا ن . ي غرب الجزائر، تنت ر ش عينات ف عصر الحياة الوسيط )ما قبل أطلس والأطلس الغر ي ن( بشكل كب رن وتشهد ظهور أشكال جديدة من أشكال الزوفيكوس البسيطة واللولبية )زوفيكوس بريانتوس(، وأخرى على شكل حرف "U" . تعت ن الأشكال المدروسة من العصر الجورا ي س السف ي لى استثنائية بظهور أشكا ل جديدة بسيطة ومسطحة على شكل ذنب ديك، حيث اعت نهم الباحثون من أشكال ع صر الحياة القديم المم ر نة. تتم ر ن أشكال العصر الجورا ي س الأوسط ولأول مر ة بتط وير صفائح أولية وثانوية مم ر نة بوضوح . ترتبط هذه الأصناف المورفولوجية بالبيئات البحرية العميقة )الهضبة المنخفضة( عن ا . يختلف هذا التكوين قليلا أشكال المروحة ي تم ر ن العصر ال ر ئ الجورا ي س العلوي، حيث تمثل السحنة الإيكنولوجية من نوع كروزيان ا ي الجزء القريب منه ا ف )بروكسيمال( ي تتوافق مع ، وال ر ئ بيئة المنطقة الانتقالية من الهضبة المنخفضة السفلى. خلال العصر الطباشرني السف ي لى )الون ر شيس(، تتطور الزوفيكو س بشكل ملحوظ، وتتم ر ن بظهور أشكال جديدة كب رنة ولولبية ومعقدة مق رننة بأشكال أخرى ا. تعكس هذه الأشكال بيئة ترسيب هادئة ً صغ رنة وأقل تعقيد نموذجية لبحر مفتوح ممتد من الهضبة المنخفضة السفلى إلى حافة الجرف القاري. يستمر التط ور المورفولو ي ج للزوفيكوس بلا توقف خلال عصر الحياة الثال ث وخاصة حقبة ال م ي وسا ن لحوض الشلف السف ي لى . هذه الأنواع تتم ر ن بأك رن الأشكال روعة، وواسعة، وتعقيدا، ي تمت دراستها، و ي ه الأك رن تطورًا من ب ر ي الأشكال ال ر ئ ا ً ممثلة بأشكال لولبية وعريضة، وأحيان متداخلة ي ف بعضها البعض. هذه الأشكا ل تعكس المرحلة النهائية من التعقيد المذكور ي الأبحاث العلمية ف . أنواع حقبة المِ يوسان تتمرك ز ي ف بيئات بحرية نموذجية للهضبة المنخفضة تضطرب بف رنات نقص الأكسجر ي . على ضوء ي تم الحصول عليها، يظهر النتائج ال ر ئ النموذج التطو ري للزوفيكو س ا ً ا ملحوظ ً فارق مقارنة بنماذ ج أوروبا وآسيا. ي رتكز هذا الاختلاف بشكل خاص على بيئات التوضُّع الرسوبية للأنوا ع الجزائرية. ظهر ت ي تمت دراستها جميع الأشكال ال ر ئ عمومًا ي بيئة بحرية تتمثل ف الجرف القاري، ولا تظهر أي نزعة تطورية إيجابية من بيئات ع صر الحياة القديمة الضحلة إلى أعماق ع صر الحياة الثالث. إن نظرية هجرة الكائن ال ي ح المسؤول عن الزوفيكوس قابلة للنقاش إلى حد كب رن ولا تعكس بأي ي تم الحصول عليها. ومع ذلك، فيما يتعلق بالمورفولوجيا، فإن تطور وتعقيد حال النتائج ال ر ئ الزوفيكوس أمر لا يمكن إنكاره . ي الجزائر، ف حيث أن هذا التطو ر المورفولو ي ج تمت ملاحظته ابتدا ا ء من العصر الطباشرني السف ي لى