Bioturbation en contexte de Paléo-émission de fluides dans les séries du Dévonien de la Saoura (Sahara algérien) et du Jurassique (passage Dogger-Malm) des Monts du Nador (Domaine pré-atlasique) : Inventaire, interactions et implications

Abstract

Ce présent travail concerne l’étude des relations entre la bioturbation, les processus et les interactions avec les sédiments bioturbés et les fluides qui les traversent. Elle est basée sur l’analyse de deux coupes géologiques algériennes dont les positions stratigraphiques et paléogéographiques sont différentes ; km 30 (Saoura, Monts de l’Ougarta) et Sidi Saâdoun (Monts du Nador). Dans la Vallée de la Saoura (Ougarta, Sahara Algérien nord-occidental), la série dévonienne étudiée comporte le sommet de la Formation Teferguenit, la Formation Chefar el Ahmar et enfin la Formation des Argiles de Marhouma. L’agencement de différents faciès (des pélagites et hémipélagites, les turbidites) correspond à un environnement allant d’une rampe médiane (passage Emsien-Eifélien) jusqu’au bassin (Famennien). Les assemblages des traces fossiles inventoriés sont rattachés à deux principaux ichnofaciès ; à Cruziana et à Nereites avec une intensité de bioturbation faible à modérée. La combinaison de ces outils révèle qu’au cours de cette époque, le contrôle tectono-eustatique et les bioévènements majeurs ont un impact direct sur la répartition et l’assemblage des traces fossiles. Dans les Monts du Nador (Domaine pré-atlasique, Algérie nord-occidental), le passage Dogger-Malm (Callovo-Oxfordien) est représenté par superposition de trois formations : Calcaires du Nador à caractère carbonaté, Grés de Sidi Saâdoun à caractère silico-clastique et Argiles de Faïdja à sédimentation mixte dominée par les silico-clastiques. L’incompétence des faciès sédimentaires et l’association de traces fossiles inventoriés indiquent : (i) un environnement de plateforme externe à haut de talus correspond à l’ichnofaciès à Zoophycos pour la formation des Calcaires du Nador, (ii) une cône détritique dans sa position méso-distale coïncide avec l’ichnofaciès à Nereites pour la formation des Grés de Sidi Saâdoun et la partie basale de formation des Argiles de Faïdja, (iii) plateforme mixte ouverte s’étale de l’offshore à shoreface inférieur traduise typiquement un ichnofaciès à Cruziana avec une évolution bathydécroissante pour le reste de la série. Cette différenciation faciologique montre une intensité de bioturbation faible à modérée. Une étude comparative montre une évolution notable qui touche quelques ichnotaxons au cours du temps entre ces deux époques. Il en ressort que la répartition et l’intensité des traces fossiles sont régies par la nature des dépôts sédimentaires et également aux divers facteurs de contrôle ; biotiques (évolution et radiation biologique, les extinctions…) et abiotiques (e.g., bathymétrie, énergie hydrodynamique, apport nutritif, qualité de substrat, température, oxygénation…) soumis aux fluctuations du niveau marin, l’apport sédimentaire et tectonique lors de l'évolution des bassins. En effet, l’intensité des terriers ainsi que leurs remplissages peuvent influer directement sur le comportement pétrophysique et/ou biogéochimique des sédiments. Les informations apportées constituent un pas supplémentaire vers le décryptage des interactions pouvant exister entre la bioturbation et les voies de passage des fluides aux cours de la diagenèse précoce liées à la biominéralisation en rapport direct avec la biogéochimie de sédiment par la présence de la matière organique et/ou aux circulations des fluides diagénitiques y compris les eaux interstitielles marines, météoriques ou d’autre fluides hydrothermaux conduisent à la précipitation subséquente de minéraux authigéniques et formation des concrétions de géométrie et taille différentes observées au sein des deux sériées étudiées. Mots clésBioturbation into Paleo-emission context of fluids in the Devonian series of Saoura (Algerian Sahara) and Jurassic (Dogger-Malm Transition) series of Nador Range (Pre-atlasic Trough): Inventory, interactions and implications This present work concerns the study of the relationships between bioturbation, processes and interactions with bioturbated sediments and the fluids that passing through them. It is based on the analysis of two Algerian geological sections whose stratigraphic and palaeogeographic positions are different; km 30 (Saoura, Ougarta Range) and Sidi Saâdoun (Nador Range). In the Saoura Valley (Ougarta Range, Northwestern Algerian Sahara), the studied Devonian series includes the upper part of Teferguenit Formation, the Chefar el Ahmar Formation and finally the Argiles de Marhouma Formation. The facies (pelagites and hemipelagites, turbidites) correspond to an environment ranging from a median ramp (Emsian-Eifelian Transition) to the basin (Famennian). The assemblages of inventoried trace fossils are ascribed to Cruziana and Nereites ichnofacies with low to moderate bioturbation intensity. The combination of these tools indicates that during this epoch, the tectono-eustatic control and the major bioevents have a direct impact on the repartition and assemblages of trace fossils. In the Nador Range (Pre-atlasic Trough, North-western Algeria), the Dogger-Malm Transition (Callovo-Oxfordian) is represented by superposition of three formations: carbonate of Calcaires du Nador Formation, silico-clastics of Grés de Sidi Saâdoun Formation and Argiles de Faïdja Formation which consists of mixed marine silicoclastic-carbonate sedimentation dominated by silicoclastics. The sedimentary facies, as well as the associated trace fossils content, point to: (i) distal shelf to high part of slope corresponds to Zoophycos ichnofacies for Calcaires du Nador Formation, (ii) mid-distal deep-sea fan coincides with the Nereites ichnofacies for the Grés de Sidi Saâdoun Formation and basal part of Argiles de Faïdja Formation, (iii) an open mixed shelf extending from the offshore to lower shoreface, typically reflecting Cruziana ichnofacies in bathydecreasing context for the rest of section. This faciological differentiation shows a low to moderate bioturbation intensity. A comparative study shows a significant evolution affects some ichnotaxa belong the time between these two epochs. It appears that the distribution and intensity of trace fossils are governed by the nature of sedimentary deposits and also by the various control factors; biotic (biologic evolution and radiation, extinctions…) et abiotic (e.g., bathymetry, hydrodynamic energy, nutrient supply, substrate type, temperature, oxygenation…) which were affected by sea level fluctuations, sedimentary input and tectonic during the evolution of basins. Indeed, the intensity of the burrows as well as their filling can directly influence the petrophysical and/or biogeochemical behavior of the sediments. The provided information constitutes a supplementary step towards deciphering the interactions that may exist between bioturbation and the fluids passageways during early diagenesis linked to biomineralization in direct relation with the biogeochemistry of sediment by the occurrence of organic matter and/or circulations of diagenetic fluids including marine pore-waters, meteoritic or other hydrothermal fluids lead to the subsequent precipitation of authigenic minerals and formation of concretions with different shape and geometry observed into the two studied series.ا لتعك ي ي سياق الانبعاث ا الحيوي ف لقديم ل ل م ي السلسلت ي ا وائع ف لديفونية ل لساورة )الصحراء الجزائرية( والجوراسية )انتقال دوقا ر -مالم( لجبال الناظور )منطقة ما قبل أطلس(: الجرد، التفاعل والتضم ي يتعلق هذا العمل الحا ي ل بدراسة العلاقة ب ي التعك ي الحيوي والعمليات والتفاعلات مع الرواسب المعكرة بيولوجيً ا والموائع المارة بها، بنا ء على تحليل م ي قطع ي جيولوجي ي جزائري ي يختلفان ف م ي ي والجغرا ف وقعهما الطب ق القديم؛ كم 30 )الساورة، جبال أ وق ارتا( وسيدي سعدون )جبال الناظور( . ي وادي الساورة )أوقارتا، شمال غرب الصحراء الجزائرية(، تضمنت السلسلة الديف و ف ن ي تمت دراستها الجزء ية ال ت العلوي من تكوين تيفرڠنيت تكوين الحجر ً وتكوين الشفر الأحمر، وأخ يا ال ي للمرح و طي ت مة. يتوافق ترتيب السُحنات المختلفة مع بيئة رسوبية ت ياوح من منحدر متوسط )انتقال ا لمس ي ت -الفي ي لى( إل الحوض )الف ام ي (. ي ت ترتبط ي كروزي ا ي تم جردها بسحن الآثار الرئيسي ي؛ ف « تجمعات الآثار الأحفورية ال ت نا Cruziana « ون يييتس » Nereites » ممع شدة تعك ي حيوي منخفض إل متوسط. يكشف الجمع ب ي هذه الأدوات أنه خلال هذا الوقت، يكون للتحكم ي التكت و ف نو-يوستاتيك والأحداث الحيوية الرئيسية تأث يًا مبا رشًا على توزي ع وتجمع ا لآثار الأحفورية. ي جبال الناظور ) ف منطقة ما قبل الأطلس، شمال غرب الجزائر(، يتم تمثيل انتقال الدوقار- ي المالم )الكالو ف- وكسفوردي( ُ الأ من خلال تراكب ثلاث تكوينات: الحجر الكل ي س للناظور ذو الطابع الكرب ون ي ا ت، الحجر ال رم ي لى لسيدي سعدون مع طابع سيلي ي س -ف ي للفايجة ي والحجر الطي ت تا ت م ي . ع ال يسيب المختلط الذي يغلب عليه الطابع الفتا ت تش ي السحنات الرسوبية وترابط الآثار الأحفورية ي تم جردها إل: ال ت 1( المنصة البعيدة إل الجزء العا ي ل من المنحدر يتوافق مع سُحنْ الآثار ب زوفيكوس «Zoophycos» ، 2 ) م روحة أعماق البحار «Deep sea fan» الوسطى - « البعيدة ت يامن مع سُحنْ الآثار ب ن يييتس Nereites ،» 3 ) منصة مختلطة مفتوحة، تمتد من اعا ي ل البحر إل م ا سُحنْ الآثار ب كروزي ا « قبل الشا ئ ط، يعكس عادة نا Cruziana ي سياق العمق المتناقص لبقية السلسلة. يُظهر ف » ي السُحنْ شدة تعك ي حيوي هذا التمايز ف منخفضة إل معتدلة . تظهر هذه الدراسة بالمقا رنة، إل أن هناك تطورًا م ا ً لحوظ م س بعض أنواع الآثار الأحفورية مع مرور ال زمن ب ي اً لعوا هات ي الحقبت ي. يبدو أن توزي ع الآثار الأحفورية وشدتها يخضعان لطبيعة الرواسب وأيض مل التحكم المختلفة؛ الحيوية )التطور البيولو ي ج، وا لنقراضات، ... الخ( واللاحيوية )على سبيل المثال، العمق، الطاقة الهيدرودين اميكية، إمدادات التغذية، ن ي وعية الارضية، درجة الحرارة، الأكسج ي، ...الخ( الخاضعة للتقلبات ف مستوى سطح البحر، الرواسب والح رك ات التكت ون ي الواقع، يمك ية أثناء تطور الأحواض. ف ن أن تؤثر شدة الآثار الأحفورية بالضافة إل حشوها بشكل م ي للرواسب. تشكل ال ي و/أو البيوجيوكيميا ئ ت با رش على السلوك الب يوف ييا ئ ت معل ومات المقدمة خطوة إضافية نحو فك رم ي قد توجد ب ي التعك ي الحيوي و وز التفاعلات ال ت مم رات الموائع أثناء التكوُّن المبكر المرتبط بالمع ا ي علاقة دن الحيوية ف مبا رشة بالجيوكيمياء للرواسب م ن خلال وجود م ادة عضوية و/أو مرور م ي وائع. بما ف ذلك المياه البحرية أو الجوفية أو غ يها من السوائل المائية الحرارية المؤدية إل ال يسيب اللاحق للمعادن المتأصلة وتشكيل عقد م ي ال ي لوحظت ف ختلفة الشكل والحجم ال ت مقطع ي المدروس ي.