Carboniferous stratigraphy and depositional environments in the Ahnet Mouydir area (Algerian Sahara)
Tóm tắt
An up to 3,000-m-thick pile of Carboniferous rocks covers the northern fringe of the Precambrian Hoggar Massif (Touareg Shield) in southern Algeria, thus terminating the depositional history of the Palaeozoic in this sector of the North African Craton. The previous Devonian (Eifelian to Frasnian) palaeogeographic configuration of the area, characterized by ridges and shallow basins, is leveled by a widespread Famennian playa and lower Tournaisian delta sedimentation on a largely undifferentiated shelf. Tournaisian to Moscovian strata were deposited under open-marine, deltaic, shallow-subtidal, fluvial, and continental environments. The Carboniferous sequence can be subdivided into 12, largely interfingering, lithostratigraphic formations, which were dated by conodonts, ammonoids, foraminifers, and brachiopods, yielding a modified biostratigraphic framework of the area. The formations are stacked in four transgressive–regressive cycles, which include two major gaps, one during the middle Tournaisian, the other during the middle Visean to Serpukhovian. The oscillations of sea level can be traced into neighboring areas and seem coeval to early pulses of the Late Carboniferous/Early Permian glaciation of Gondwana. To a lesser degree they may reflect more local tectonic effects of the Variscan orogeny.
Tài liệu tham khảo
Abdesselam-Rouighi FF, Coquel R (1997) Palynologie du Dévonien terminal-Carbonifère inférieur dans le Sud-Est du Bassin d’Illizi (Sahara algérien). Position des premières lycospores dans la série stratigraphique. Ann Soc Geol Nord 5(2):47–57
Aifa T, Feinberg H, Pozzi JP (1990) Devonian—Carboniferous paleopoles for Africa: consequences for Hercynian geodynamics. Tectonophysics 179:287–304. doi:10.1016/0040-1951(90)90295-J
Al-Tawil A, Read JF (2003) Late Mississippian (late Meramecian-Chesterian), glacio-eustatic sequence development on an active distal foreland ramp, Kentucky, U.S.A. In: Ahr WM, Harris PM, Morgan WA, Somerville ID (eds) Permo-Carboniferous carbonate platforms and reefs. SEPM Spec Publ 78:35–55
Askri H, Belmecheri A, Benrabah B et al (1994) Géologie de l’Algérie. Geology of Algeria. Schlumberger WEC Sonatrach, Boumerdès, pp I-1–I-93
Belka Z (1985) Lower Carboniferous conodont biostratigraphy in the northern part of the Moravia-Silesia Basin. Acta Geol Polon 35:1–60
Bellini E, Massa D (1980) A stratigraphic contribution to the Palaeozoic of the southern basins of Libya. In: Salem MJ, Busrewil MT (eds) The geology of Libya. Academic Press, London, pp 3–56
Beuf S, Biju-Duval B, De Charpal O et al (1971) Les grès du Paléozoique inférieur au Sahara. Sédimentation et discontinuités. Évolution structurale d’un craton. Éditions Technip, Paris, pp 1–464
Buggisch W, Joachimski MM, Sevastopulo G, Morrow JR (2008) Mississippian δ13Ccarb and conodont apatite δ18O records—their relation to the late Palaeozoic glaciation. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 268:273–292. doi:10.1016/j.palaeo.2008.03.043
Chanton N (1964) Étude de la microfaune du Viséen et du Moscovien de différents bassins sahariens (Tindouf, Taoudeni, Colomb-Béchar, Reggane, Polignac, Fezzan ouest). Bull Soc Geol Fr 5(7):383–392
Chavand JC, Claracq P (1960) La disparition du Tassili externe à l’E de Fort-Polignac (Sahara central). C R Soc Géol Fr 1959:172–174
Clayton G, Wicander R, Pereira Z (2002) Palynological evidence concerning the relative positions of northern Gondwana and southern Laurussia in latest Devonian and Mississippian times. In: Wyse Jackson PN, Parkes MA, Wood R (eds) Studies in Palaeozoic palaeontology and biostratigraphy in honour of Charles Hepwoth Holland. Spec Paper Palaeontol 67:45–56
Conrad J (1973) Les grandes lignes stratigraphiques et sédimentologiques du Carbonifère de l’Ahnet-Mouydir (Sahara central algérien). Rev Inst Fr Petrole 28:3–18
Conrad J (1984) Les séries carbonifères du Sahara central algérien. Stratigraphie, sédimentation, évolution structurale. Thèse Doct État Sci natur, Univ Aix-Marseille, 370 pp
Conrad J (1985) Northwestern and central Saharan areas. In: Diaz CM et al (eds) The Carboniferous of the world. II. Australia, Indian subcontinent, South Africa, South America, & North Africa. IUGS publications, vol 20, pp 303–333
Conrad J, Lemosquet Y (1984) Du craton vers sa marge: évolution sédimentaire et structurale du bassin Ahnet-Timimoun-Béchar (Sahara algérien) au cours du Carbonifère; données paléoclimatiques. Bull Soc Geol Fr 26(7):987–994
Conrad J, Lys M, Weyant M (1980) Mise en évidence du Carbonifère moyen (Moscovien) au Sahara central—Bassin de Reggan—et conséquences paléogéographiques. Bull Soc Geol Fr 22(7):115–124
Conrad J, Massa D, Weyant M (1986) Late Devonian regression and early Carboniferous transgression on the northern African platform. Ann Soc Geol Belg 109:113–122
Coquel R, Abdesselam-Rouighi F (2000) Revision palynostratigraphique du Dévonien-Carbonifère inférieur dans le Grand Erg Occidental (Bassin de Béchar) Sahara algérien. Rev Micropaleontol 43:353–364. doi:10.1016/S0035-1598(00)90182-X
Coquel R, Latrèche S (1989) Étude palynologique de la Formation d’Illerène (Devono-Carbonifère) du Bassin d’Illizi (Sahara algérien oriental). Palaeontogr B 212:47–70
Cózar P, Vachard D, Somerville ID et al (2008) Late Viséan-Serpukhovian foraminiferans and calcareous algae from the Adarouch region (central Morocco), North Africa. Geol J 43:463–485. doi:10.1002/gj.1119
Craig J, Rizzi C, Said F et al (2008) Structural styles and prospectivity in the Precambrian and Palaeozoic hydrocarbon systems. In Conference proceedings, geology of east Libya symposium 2004, Binghasi, 52 pp (preprint)
Davydov V, Wardlaw BR, Gradstein FM (2004) The Carboniferous period. In: Gradstein FM, Ogg JG, Smith AG (eds) A geologic time scale 2004. Cambridge University Press, Cambridge, pp 222–248
Deleau P (1951) Les bassins houillers du Sud-Oranais dans la région de Colomb-Béchar—Abadla. Livre I: stratigraphie–sédimentation–paléogéographie. Bull Serv Carte Géol. Algérie, 2. Sér. Stratigr 20:1–277
Deleau P (1962) Le bassin houiller d’Abadla (Sud-Oranais). Bull Serv Carte Geol Algerie NS 14:1–318
Delépine G (1940) Les goniatites du Dinantien de la Belgique. Mem Mus R Hist Natur Belg 91:1–91
Derder MEM, Smith B, Henry B, Yelles AK, Bayou B, Djellit H, Ait Ouali R, Gandriche H (2001) Juxtaposed and superimposed paleomagnetic primary and secondary components from the folded middle Carboniferous sediments in the Reggane Basin (Sahara craton, Algeria). Tectonophysics 332:403–422. doi:10.1016/S0040-1951(00)00298-5
Donzeau M, Fabre J, Moussine-Pouchkine A (1981) Comportement de la dalle saharienne et orogenèse varisque; essai d’interprétation. Bull Soc Hist Natur Afr Nord 69:137–172
Dubois P (1960) Le Carbonifère marin du bassin de Fort-Polignac. Bull Soc Geol Fr 2(7):94–97
Echikh K (1975) Géologie des provinces pétrolifères de l’Algérie. Societé Nationale d’Édition et de Diffusion, Alger, pp 1–173
Fabre J (1976) Introduction à la géologie du Sahara algérien. Societé Nationale d’Édition et de Diffusion, Alger, pp 1–421
Fabre J, Kazi Tani N (2005) Le Permo-Carbonifère. In: Fabre J (ed) Géologie du Sahara occidental et central. Tervuren African Geosci Coll 108. Musée Royal de l’Afrique centrale, Tervuren, pp 295–360
Fabre J, Moussine-Pouchkine A (1971) Régressions et transgressions permo-carbonifères sur le Nord-Ouest de la plate-forme africaine: épirogenèse ou variation eustatique? Bull Soc Geol Fr 13(7):140–145
Fekirine B, Abdallah H (1998) Palaeozoic lithofacies correlatives and sequence stratigraphy of the Saharan Platform, Algeria. In: Macgregor DS, Moody RTJ, Clark-Lowes DD (eds) Petroleum geology of North Africa. Geol Soc Londo Spec Publ 132:97–108
Flamand GBM (1902) Sur la présence du terrain carboniférien dans le Tidikelt (Archipel touatien), Sahara. C R Acad Sci Paris 134:1533–1536
Flamand GBM (1911) Recherches géologiques et géographiques sur le Haut-Pays de l’Oranie et sur le Sahara (Algérie et Territoires du Sud). A. Rey, Lyon, pp 1–1001
Follot J (1951) Note préliminaire sur le Carbonifère de l’Ahnet et du Mouydir (Sahara central). Bull Soc Geol Fr 1(6):119–125
Follot J (1952) Ahnet et Mouydir. In: 19th Congr Géol Intern, Monogr Région. 1. Ser, Algérie 1, Alger, pp 1–80
Follot J (1953) Le Carbonifère inférieur du Sahara central. In: 19th Congr Géol Intern, C R, vol 2, pp 13–28
Foureau F (1894) Sur la présence du terrain carbonifère dans le Sahara. C R Acad Sci 109:576–579
Freulon JM (1964) Études géologiques des séries primaires du Sahara central (Tassili n’Ajjer et Fezzan). Publ Centre Rech Zones Arides, CNRS Ser Geol 3:1–198
Gautier EF (1908) Sahara algérien. Armand Colin, Paris, pp 1–371
Gautier EF, Chudeau R (1907) Esquisse géologique du Tidikelt et du Mouidir-Ahnet (Sahara). Bull Soc Geol Fr 7(4):195–218
Gevin P (1960) Études et reconnaissances géologiques sur l’axe cristallin Yetti-Eglab et ses bordures sédimentaires. Première partie. Bordures sédimentaires. Publ Serv Carte Géol Algérie, NS Bull 23:1–328
Golonka J (2002) Plate-tectonic maps of the Phanerozoic. In: Kiessling W, Flügel E, Golonka J (eds) Phanerozoic reef patterns. SEPM Spec Publ 72:21–75
Guiraud R, Bosworth W, Thierry J, Delplanque A (2005) Phanerozoc geological evolution of Northern and Central Africa: an overview. J Afr Earth Sci 43:83–143. doi:10.1016/j.jafrearsci.2005.07.017
Haddoum H, Guiraud R, Moussine-Pouchkine A (2001) Hercynian compressional deformations of the Ahnet–Mouydir Basin, Algerian Saharan platform: far-field stress effects of the late Palaeozoic orogeny. Terra Nova 13:220–226. doi:10.1046/j.1365-3121.2001.00344.x
Hallet D (2002) Petroleum geology of Libya. Elsevier, Amsterdam, 503 pp
Haug E (1905) Sur la présence du Carbonifère moyen et supérieur dans le Sahara. C R Acad Sci 140:957–959
Higgins AC (1985) The Carboniferous system. Part 2. Conodonts of the Silesian subsystem from Great Britain and Ireland. In: Higgins AC, Austin RL (eds) A stratigraphical index of conodonts. Ellis Horwood Limited, Chichester, pp 210–227
Hoffmann-Rothe J (1965) Tektonik, Paläogeographie und Fazies des Paläozoikums der algerischen Ostsahara (aus dem Blickwinkel der Erdölgeologie). Geol Rundsch 55:737–774
Hollard H (1981) Principaux caractères des formations dévoniennes de l’Anti-Atlas. Tableaux de corrélations du Silurien et du Dévonien de l’Anti-Atlas. Notes Mem Serv Geol Maroc 42:15–22
Isaacson PE, Díaz-Martínez E, Grader GW et al (2008) Late Devonian-earliest Mississippian glaciation in Gondwanaland and its biogeographic consequences. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 268:126–142. doi:10.1016/j.palaeo.2008.03.047
Kilian C (1925) Essai de synthèse de la géologie du Sahara sud constantinois et du Sahara central. In: 13th Congr Géol Intern Liège, C R, vol 2, pp 887–944
Korn D (2006) Ammonoideen. In: Deutsche Stratigraphische Kommission (ed) Stratigraphie von Deutschland. VI. Unterkarbon (Mississippium). Schriftenr Deutsch Ges Geowiss 41:147–170
Korn D, Bockwinkel J, Ebbighausen V, Klug C (2003) Palaeobiogeographic and evolutionary meaning of an early late Tournaisian ammonoid fauna from the Tafilalt of Morocco. Acta Palaeontol Polon 48:71–92
Korn D, Klug C, Mapes R (2005) The Lazarus ammonoid genus Goniatites, the tetrangularly coiled Entogonites, and early Carboniferous biogeography. J Paleontol 79:149–158. doi:10.1666/0022-3360(2005)079<0356:TLAFGT>2.0.CO;2
Korn D, Bockwinkel J, Ebbighausen V (2007) The Tournaisian and Viséan ammonoid stratigraphy in North Africa. Neues Jahrb Geol Paläontol Abh 243:127–148
Lane HR, Sandberg CA, Ziegler W (1980) Taxonomy and phylogeny of some lower Carboniferous conodonts and preliminary standard post-Siphonodella zonation. Geol Palaeont 14:117–164
Latrèche S, Coquel R (1996) Stratigraphie, sédimentologie et palynologie de la Formation d’Illerène (Dévonien-Carbonifère) du bassin d’Illizi (Sahara algérien). Bull Serv Geol Alger 7:87–107
Legrand-Blain M (1971) Révision de Neospirifer fascicostatus (Menchikoff, 1930) Spiriféridé du Viséen supérieur du Sahara algérien. Publ Serv Geol Algérie NS Bull 41:187–215
Legrand-Blain M (1979) Répartition des Productina et des Spiriferidina dans le Carbonifère du Sahara algérien. In: 8th Congr Intern Stratigr Géol Carbonifère C R, vol 3, pp 203–210
Legrand-Blain M (1983) Le Carbonifère marin du Sahara algérien. In: Fabre J (ed) Lexique Stratigr Intern, N. S., vol 1, pp 109–117. Pergamon Press, Oxford
Legrand-Blain M (1985) Dynamique des brachiopodes carbonifères sur la plate-forme carbonatée du Sahara algérien. Paléoenvironnements, paléobiogéographie, évolution. Thèse Doct État ès Sciences Univ Bordeaux, vol I, pp 1–315
Legrand-Blain M (2002) Le Strunien et le Tournaisien au Sahara algérien: limites, echelles lithostratigraphiques et biostratigraphiques régionales. Mem Serv Carte Geol Alger 11:61–85
Legrand-Blain M, Conrad J, Coquel R et al (1989) Carboniferous palaeobiogeography of North Africa. In: XI Congr Intern Stratigr Geol Carbonifère Beijing 1987, C R, pp 216–230
Lemosquet Y, Conrad J, Manger WM (1985) Ammonoids. In: Diaz CM et al (eds) The Carboniferous of the world. II. Australia, Indian subcontinent, South Africa, South America and North Africa. IUGS Publ 20:367–372
Logan P, Duddy I (1998) An investigation of the thermal history of the Ahnet and Reggane Basins, Central Algeria, and the consequences for hydrocarbon generation and accumulation. In: Macgregor DS, Moody RTD, Clark-Lowes DD (eds) Petroleum geology of North Africa. Geol Soc London Spec Publ 132:131–155
Lüning S, Wendt J, Belka Z, Kaufmann B (2004) Temporal-spatial reconstruction of the early Frasnian (Late Devonian) anoxia in NW Africa: new field data from the Ahnet Basin (Algeria). Sediment Geol 163:237–264. doi:10.1016/S0037-0738(03)00210-0
Lys M (1979) Micropaléontologie (Foraminifères) des formations marines du Carbonifère saharien. In: 8th Congr Intern Stratigr Géol Carbonifère Moscow 1975, C R, vol 2, pp 37–47
Malti FZ, Benhamou M, Mekahli L, Benyoucef M (2008) The development of the Carboniferous Ben-Zireg-Zousfana Trough in the northern part of the Béchar Basin, Western Algeria: implications for its structural evolution, sequence stratigraphy and palaeogeography. Geol J 43:337–360. doi:10.1002/gj.1114
Mamet B (1972) Considérations paléogéographiques déduits de l’étude des Foraminifères des couches de passage du Viséen au Naumrien (bassins de Reggane et de Fort-Polignac, Sahara central). Bull Inst Roy Sci Nat Belg Sci Terre 48–8:1–13
Mamet B, Skipp B (1979) Lower Carboniferous foraminifera—paleogeographical implications. In: Huitième Congr Intern Stratigr Géol Carbonifère, C R, vol 2, pp 48–66
Mamet B, Madi A, Bourque PA, Sebbar A (1994) Foraminifères carbonifères du Grand Erg occidental, Bassin de Béchar, Algérie. Bull Soc Belg Geol 103:51–61
Massa D (1988) Paléozoique de Libye occidentale. Stratigraphie et paléogéographie. Thèse Doctorat, Fac Sci Techn Univ Nice, pp 1–518
Massa D, Termier G, Termier H (1974) Le Carbonifère de Libye occidentale. Notes Mem Comp Fr Petrole 11:139–206
Mergl M, Massa D (1992) Devonian and lower Carboniferous brachiopods and bivalves from western Libya. Biostratigraphie Paleozoique 12:1–115. Université Claude Bernard, Lyon
Mergl M, Massa D (2000) A palaeontological review of the Devonian and Carboniferous succession of the Murzuq Basin and the Dado Sub-Basin. In: Sola MA, Worsley D (eds) Geological exploration in Murzuq Basin. Elsevier, Amsterdam, pp 41–88
Mergl M, Massa D, Plauchut B (2001) Devonian and Carboniferous brachiopods and bivalves of the Djado Sub-Basin (North Niger, SW Libya). J Czech Geol Soc 46:169–188
Nemyrovska TI (1999) Bashkirian conodonts of the Donets Basin, Ukraine. Scr Geol 119:1–115
Nemyrovska TI, Perret-Mirouse M-F, Weyant M (2006) The early Viséan (Carboniferous) conodonts from the Saoura Valley, Algeria. Acta Geol Polon 56:361–370
Ortynski I, Perrodon A, de Lapparent C (1960) Esquisse paléogéographique et structurale des bassins du Sahara septentrional. In: 5th Congr Mondial Pétrole New York 1959, Actes Docum, Géol Géophys Sect, vol 1, pp 705–727
Pareyn C (1962) Les Massifs Carbonifères du Sahara Sud-Oranais. Publ Centre Rech Sahar, Sér Géol, no 1, vol I:1–325, vol II:1–244. Éditions du CNRS, Paris
Poty E, Devuyst FX, Hance L (2006) Upper Devonian and Mississippian foraminiferal and rugose coral zonations of Belgium and northern France: a tool for Eurasian correlations. Geol Mag 143:829–857. doi:10.1017/S0016756806002457
Remack-Petitot ML (1960) Contribution à l’étude des conodontes du Sahara (bassins de Fort-Polignac, d’Adrar Reggane et du J. Béchar). Comparaison avec les Pyrénées et la Montagne Noire. Bull Soc Geol Fr 2(7):240–262
Ross CA, Ross JRP (1988) Late Paleozoic transgressive–regressive deposition. In: Sea-level changes: an integrated approach. SEPM Spec Publ 42:227–247
Sandberg CA, Ziegler W, Leuteritz K, Brill SM (1978) Phylogeny, speciation, and zonation of Siphonodella (Conodonta, upper Devonian and lower Carboniferous). Newsl Stratigr 7:102–120
Scotese CR (2002) Paleomap project. Available from http://www.scotese.com/earth.htm
Sebbar A (1998) Foraminifères et algues calcaires du Carbonifère, bassin de Reggane, Sahara central, Algérie. Bull Serv Geol Alger 9:123–147
Sebbar A, Preat A, Mammet B, Nedjari A (2000) Microfaciès et modèle sédimentaire du Carbonifère du Bassin de Reggane (Sahara central, Algérie). Bull Serv Geol Alger 11:61–105
Semenoff-Tian-Chansky P (1974) Recherches sur les Tétracoralliaires du Carbonifère du Sahara occidental. Mém Mus Nat Hist Natur Paris, Sér C Sci Terre 30:1–316
Skompski S, Alekseev A, Meischner D, Nemirovskaya T, Perret MF, Varker WJ (1995) Conodont distribution across the Visean/Namurian boundary. Courier Forschungsinst Senckenberg 188:177–209
Smith B, Derder MEM, Henry B et al (2006) Relative importance of the Hercynian and post-Jurassic tectonic phases in the Saharan platform: a palaeomagnetic study of Jurassic sills in the Reggane Basin (Algeria). Geophys J Int 167:380–396. doi:10.1111/j.1365-246X.2006.03105.x
Sonatrach (1979) Géologie de l’Algérie. Provinces pétrolières. Geology of Algeria. The hydrocarbon-bearing provinces. In: Chardac JL (ed) Well evaluation conference. Schlumberger, Paris, pp 1-26
Sonatrach-Beicip (1974–1975) Carte Géologique de l’Algérie. Carte du Sahara 1/200000, 26 sheets
Torsvik TH, Cocks RM (2004) Earth geography from 400 to 250 Ma: a palaeomagnetic, faunal and facies review. J Geol Soc Lond 161:555–572. doi:10.1144/0016-764903-098
Vail PR, Mitchum RM Jr, Thompson S III (1977) Seismic stratigraphy and global changes of sea level, part 4: global cycles of relative changes of sea level. In: Payton CE (ed) Seismic stratigraphy—applications to hydrocarbon exploration. AAPG Mem 26:83–97
Vos RG (1977) Sedimentology of an upper Paleozoic river, wave and tide influenced delta system in southern Morocco. J Sediment Petrol 47:1242–1260
Wendt J (1988) Facies pattern and paleogeography of the middle and late Devonian in the eastern anti-atlas (Morocco). In: McMillan NJ, Embry AF, Glass DJ (eds) Devonian of the world, proceedings 2nd international symposium Devonian system, vol 1, pp 467–480. Canadian Society of Petroleum Geologists, Calgary
Wendt J, Kaufmann B, Belka Z, Klug C, Lubeseder S (2006) Sedimentary evolution of a Palaeozoic basin and ridge system: the middle and upper Devonian of the Ahnet and Mouydir (Algerian Sahara). Geol Mag 143:269–299. doi:10.1017/S0016756806001737
Weyant M (1985) North Africa. In: Diaz CM et al (eds) The Carboniferous of the world. II. Australia, Indian subcontinent, South Africa, South America, and North Africa. IUGS Publ 20:299–303
Ziegler W, Sandberg CA (1990) The late Devonian standard conodont zonation. Courier Forschungsinst Senckenberg 121:1–115