Biphase metamorphism within the Jurassic-early Cretaceous series from the Djedeida range (northeastern Tunisia)

• Autores: Farhat Rekhiss, Selma Mguidich, Jamel Oualiet, Mohamed Moncef Turki
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 181, Nº. 3, 2010, págs. 259-268
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • English

    Situated in the northern Tunisian "Diapir and dome zone" (Tunisian Atlas), the Djedeida hills consist of a south-dipping monoclinal series globally trending E-W. This pelitic-carbonate series latest Jurassic (Maiana Formation) to Early Cretaceous (Hamada and Seroula Formations) in age, exhibits clear mineralogical and structural transformations related to significant changes in pressure and/or temperature conditions. Structural and microstructural analysis allowed us to characterize the metamorphic pattern, and to discuss about the geodynamical context of its occurrence connected to the regional evolution.

    Deformation patterns mostly consist of two sets of ubiquitous fracture schistosities well-developped over the entire structure, as well as centimetric to metric folds systematically displayed by thin ferruginized layers. These field-observations, which are consistent with microscopic analysis, show evidences for the occurrence of two distinct deformational events successively affecting the area.

    Superposition of the two fabrics led to the development of a pervasive parallelepipedic chipping in the rock mass that is particularly obvious in the pelitic unit. Layer-parallel S1 and strongly oblique S2 schistosities are respectivelly associated with chlorite and illite cristallization. Neoformations of illite into chlorite former phases occur in relation with a simple shearing, which broadly characterizes the second event with evidences such as rotated phenoblasts (quartz and pyrite), chlorite sigmoidal deformation, and mica, calcite, feldspar growth into pressure shadow.

    These syn-tectonic mineralogical phases record a low-grade metamorphism evolving into the sequence from the anchizone to the epi-metamorphic facies. Based on structural and mineralogical criterions, this analysis allows us to conclude that the first event is consistent with an early stage metamorphism occurring within crustal-thinning conditions, thus likely to express the lower Mesozoic transtension which affected northern Africa as a consequence of the Te-thyan opening. The second event, suggesting a compressive context, is more probably associated to the Alpine convergence responsible for the Atlasic tectonics affecting the area at the Neogene time.

  • français

    Situés dans la « zone des diapirs et des dômes » de l'Atlas tunisien septentrional, les collines du chaînon de Djédeida sont constituées par une série monoclinale de direction E-W et à pendage sud. Cette série à dominante turbiditique d'âge jurassique terminal (formation Maiana) à crétacé basal (formations Hamada et Seroula) montre des témoins de transformations minéralogiques et structurales résultant d'une variation de pression et/ou de température. L'analyse des structures et des microstructures nous permet de caractériser ce métamorphisme et de discuter le contexte géologique responsable de ces transformations.

    Les figures de déformation dans cette série à dominance marno-calcaire puis pélito-gréseuse se traduisent par un plissement d'échelle centimétrique à métrique et par le développement d'une schistosité fruste visible aussi bien en affleurement qu'en lame mince.

    L'observation microscopique des échantillons nous amène à distinguer deux phases métamorphiques distinctes. Une première phase marquée par la néogenèse de la chlorite et une deuxième phase, visible dans plusieurs échantillons, qui se traduit par la recristallisation d'illites à partir des chlorites formées lors de la première phase de transformation. Cette dernière phase de déformation est liée à un mouvement cisaillant. Les figures de rotation de la pyrite et du quartz, en particulier, la cristallisation dans les zones abritées (pressure shadow), la déformation des paillettes de chlorite et la recristallisation de l'illite sont les preuves de cette étape métamorphique.

    Les deux schistosités, S1 et S2, sont enregistrées notamment au sein des couches pélito-gréseuses de la formation Seroula, par la chlorite et l'illite marquant ainsi un métamorphisme de faible intensité, évoluant de l'anchizone, dans la formation Seroula, vers un faciès épi métamorphique, dans la formation Maiana sous-jacente. L'intersection entre les deux clivages schisteux permet le développement, visible sur le terrain, d'un débit en frites très net surtout dans la deuxième formation. Le rapport géométrique entre les différents éléments structuraux, d'une part, et la polarité de la série, d'autre part, rendent la reconstitution structurale et l'évolution géodynamique difficile. Ce qui semble désormais plausible est l'existence de deux phases métamorphiques successives dont l'une au moins est survenue au Néogène lors de la convergence entre les deux plaques Euro-Asiatique et Africaine.