Evolution tectono-métamorphique du Tell occidental : un trait d’union essentiel entre la Téthys et la Méditerranée occidentale – CY Cergy Paris Université

Description

La Méditerranée occidentale s’est ouverte au détriment de la Téthys à partir de l’Oligocène. Lors de cette ouverture, les marges téthysiennes ont été en partie, inversées, perdues en subduction et incorporées dans les chaînes alpines du Tell et du Rif (Leprêtre et al., 2018 ; Gimeno-Vives et al., 2019, 2020). Là, les portions proximales de marge sont encore accessibles, mais les parties distales et la nature de la croûte téthysienne restent quasi-inconnues, à l’exception du Tell oriental algérien où a été décrit au moins un exemple de succession ophiolitique représentant la croûte téthysienne, ici clairement de nature océanique (Boukaoud et al., 2021). Ainsi, le Tell occidental, entre Oran et la frontière marocaine constitue une zone clef.
Dans cette zone sous-explorée (2 thèses en 50 ans : Guardia, 1975 ; Ciszak, 1993), une particularité réside dans ce que l’on appelle les massifs à schistosité. En effet, un métamorphisme affecte ici des roches qui appartiennent au domaine externe de la chaîne de montagnes. De plus, ces massifs seraient liés à des processus de subduction (ex Rif : Negro et al., 2007, 2008) d’âge oligocène ou plus ancien. Dans le Rif, ces massifs à schistosité ne présentent que des roches d’origine continentale mais le Tell occidental dans l’Oranais présente lui, en association avec certains massifs à schistosité (Guardia, 1975), des roches ultramafiques, qui sont vraisemblablement des morceaux de croûte océanique mais dont l’étude détaillée n’a jamais été entreprise. Deuxièmement, la région oranaise offre également un échantillonnage naturel de roches de socle qui affleurent dans les diapirs de sel triasique, en dévoilant des roches d’un très haut degré métamorphique, voire même du manteau. Midoun & Perthuisot (1992) en ont fait une interprétation suggérant qu’il s’agit de vestiges de la marge téthysienne, remontés grâce aux propriétés particulières du sel. La région oranaise est donc bien une zone clef, car elle offre deux possibilités d’échantillonnages complémentaires pour comprendre et reconstituer l’évolution de la marge sud téthysienne, depuis sa formation jusqu’à sa disparition pendant l’ouverture méditerranéenne.
L’objectif de ce travail de thèse est donc d’exploiter au mieux ces deux types d’affleurements. La zone d’étude et les affleurements clefs sont localisés depuis les thèses de Guardia (1975) et Midoun (1989). Ils ont récemment fait l’objet d’une campagne de terrain (Mai 2023) pour en préciser les localisations et les potentialités, avec un échantillonnage sommaire. A la lumière de la bibliographie et de ces affleurements, le travail de décryptage sur l’évolution de la Téthys portera sur :
– une caractérisation renouvelée et moderne des échantillons de socle affleurant dans le Trias salifère (pétrographie, géochimie, datations absolues du protolithe et des déformations), afin de suivre l’évolution de la marge au cours du temps depuis sa mise en place jusqu’à sa déformation cénozoïque.
– une étude tectono-métamorphique des massifs à schistosité, et plus particulièrement les unités à « affinité rifaine » de Guardia (1975), dont sa carte géologique localise précisément les affleurements, souvent associés à des roches ultramafiques non étudiées, et métamorphiques. Dans ces massifs, la déformation doit faire l’objet d’un ré-examen poussée, avec une caractérisation métamorphique moderne. Les conditions (P, T) de ce métamorphisme seront évaluées avec des outils classiques (terrain, pétrographie) et modernes (spectroscopie Raman, thermométrie chlorite, pseudo-sections métamorphiques), combinés à des outils de datation absolue (U/Pb sur zircon/monazite ; Ar/Ar sur micas) pour contraindre le timing des événements.
– une reconsidération de la géométrie et de la nature de cette marge téthysienne qui reste très peu connue. Le/la doctorant(e) proposera ainsi une mise au point essentielle pour compléter une lacune notable dans la compréhension de l’évolution des systèmes orogéniques péri-méditerranéens.

Compétences requises

Les étudiant·e·s intéressé·e·s par le sujet devront montrer dans leur lettre de candidature un profil en adéquation avec leur intérêt pour la pétrographie métamorphique et les travaux de terrain. Un master avec des orientations géodynamique/pétrographie/terrain sera un plus. Le bagage de pétrographie doit être conséquent, sachant que cette expertise constituera une part importante du travail. Une pré-sélection des candidatures mènera pour les quelques étudiants retenus à un entretien individuel. Dans la mesure où les campagnes de terrain prévues sont en Algérie, il est du ressort des candidat·e·s de vérifier de leur côté que leur pays d’origine autorise ses ressortissants à voyager sans aucune difficulté entre la France et l’Algérie. Cette condition est primordiale.

Bibliographie

Boukaoud, E. H., Godard, G., Chabou, M. C., Bouftouha, Y., & Doukkari, S., 2021. Petrology and geochemistry of the Texenna ophiolites, northeastern Algeria: Implications for the Maghrebian flysch suture zone. Lithos, 390, 106019. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106019.
Ciszak, R., 1993. Evolution géodynamique de la chaîne tellienne en Oranie (Algérie occidentale) pendant le Paléozoïque et le Mésozoïque, PhD, Univ. Toulouse.
Gimeno‐Vives, O., Mohn, G., Bosse, V., Haissen, F., Zaghloul, M. N., Atouabat, A., & Frizon de Lamotte, D., 2019. The Mesozoic margin of the Maghrebian Tethys in the Rif belt (Morocco): Evidence for polyphase rifting and related magmatic activity, Tectonics, 38(8), 2894-2918. ttps://doi.org/10.1029/2019TC005508
Gimeno-Vives, O., Frizon de Lamotte, D., Leprêtre, R., Haissen, F., Atouabat, A., Mohn, G., 2020. The structure of the Central-Eastern External Rif (Morocco); Poly-phased deformation and role of the under-thrusting of the North-West African paleo-margin, Earth-Science Review, 205, doi : 10.1016/j.earscirev.2020.103198.
Guardia, P., 1975. Géodynamique de la marge alpine du continent africain d’après l’étude de l’Oranie nord-occidentale : relations structurales et paléogéographiques entre le Rif externe, le Tell et l’avant-pays atlasique. PhD, Univ. Nice.
Leprêtre, R., Frizon de Lamotte, D., Combier, V., Gimeno, O., Mohn, G., Eschard, R., 2018b. The Tell-Rif orogenic system (Morocco, Algeria, Tunisia) and the complex inheritance of the southern Tethys margin, BSGF-Earth Sci. Bull, 189(10), doi: 10.1051/bsgf/2018009.
Midoun, M., 1989. Etude du trias d’Oranie (Algerie) et de ses relations avec le socle polymetamorphique : implications geodynamiques regionales, PhD, Univ. Orléans.
Midoun, M. & Perthuisot, V., 1992. Les élèments de socle inclus dans les évaporites du Trias (région d’Oran, Algérie). Implications sur les caractéristiques du substratum et sur l’amincissement lithosphérique triasique, Comptes rendus de l’Académie des sciences. Série II. Mechanics. Physics. Chemistry. Space sciences. Earth sciences, Vol 315, Num 5, pp 571-577.
Negro F., Agard, P., Goffé, B., Saddiqi, O., 2007. Tectonic and metamorphic evolution of the Temsamane units, External Rif (northern Morocco): implications for the evolution of the Rif and the Betic-Rif arc. Journal of the Geological Society 164(4): 829–842.
Negro, F., De Sigoyer, J., Goffé, B., Saddiqi, O., Villa, I.M., 2008. Tectonic evolution of the Betic-Rif arc: new constraints from 40Ar/39Ar dating on white micas in the Temsamane units (External Rif, northern Morocco). Lithos 106(1): 93–109.
Recanati, A., Missenard, Y., Leprêtre, R., Gautheron, C., Barbarand, J., Abbassène, F., Abdallah, N., Ouabadi, A., Derder, M., Boukari, C., Pinna-Jamme, R., Haurine, F., 2019. A Tortonian onset for the Algerian margin inversion: first evidence from low-temperature thermochronology, Terra Nova, 31(1), pp.39-48, doi: 10.1111/ter.12367.

Mots clés

Métamorphisme, Tell externe, Tethys, Marge passive, Diapir, Manteau