Biostratigraphie et Paléoenvironnement du Crétacé moyen des Hameimats à partir de l'étude de la faune et de la microfaune - Coupe du Djebel Chemla (Morsott, NE Algérie)

c-2- L'OAE2 sur la coupe du Dj. Chemla

Comment se caractérise cet évènement sur notre coupe ? < 1- Macroscopiquement, les calcaires laminés noirs sont faciles à identifier. Sur une épaisseur de 2 à 3 m, ils viennent à la suite de marnes sombres et sont surmontés de calcaire grisâtre à texture fine. 2- Le taux de COT, augmente de façon rapide, puisqu'il passe d'une valeur de 0.1 % (n°98) à près de 0.9 % en 2 mètres à peine, puis atteint 2 % quelques mètres plus loin (n°104). Les valeurs décroissent ensuite aussi rapidement, et retournent aux niveaux antérieurs. Ces valeurs 'anomales' ne caractérisent donc qu'une épaisseur de 3m.

3- Ces formations ne contiennent aucun macrofossile.

4- Les foraminifères planctoniques carénés de type Rotalipora sont absents. La dernière occurrence a été observée au niveau de l'échantillon n°86, soit 30 m environ avant les calcaires en plaquettes (éch. n°103 à 106).

5- Les niveaux de type Bahloul s'étalent sur une épaisseur d'environ 5 m (échantillon n° 100 à 106). Les foraminifères planctoniques globuleux y sont ultra-dominants (plus de 90 % des assemblages) : Hétérohélicidés, Whiteinelles et Hedbergelles.

6- Les foraminifères planctoniques globuleux de type Heterohelix sont parfois très abondants (plus de 90 % des f. plancto. au niveau 101), à tel point qu'on reconnaît sans peine le 'boom' décrit par Caron et al. (2006) et nommé `Heterohelix shift' par Leckie (1985).

7- La diversité spécifique est particulièrement faible (fig.12), tant pour les foraminifères planctoniques que pour les foraminifères benthiques, qui ne sont représentés que par quelques espèces de type agglutiné. Hart et Ball (1986) décrivent pour leur part 'une chute brutale de la diversité à l'approche de la limite Cénomanien-Turonien, immédiatement suivie par un rétablissement rapide' (de la diversité).

8- Les lames minces montrent plusieurs critères distinctifs :

- grande richesse en microorganismes,

- dominance des formes planctoniques globuleuses, parfois d'une grande taille surprenante, - à certains niveaux, dominance des hétérohélicidés,

- présence de grandes quantités de matière organique, sous forme de lentilles sombres, - absence générale de traces de bioturbation,

- présence de filaments (= petits bivalves : F) : ces petits bivalves, qui auraient atteint une taille adulte dans un environnement normal, n'ont pas pu le faire dans des conditions d'anoxie. Ils sont donc morts en grand nombre avant d'atteindre leur maturité, leur valves tombant sur le fond en position ouverte (d'où l'apparence de filaments, voir la photo ci-contre).

Ces filaments restent relativement rares dans nos lames, si bien qu'il est difficile de parler ici d'un véritable 'évènement à filaments' comme le font Caron et al. (2006). Il faut remarquer cependant que les lames réalisées au niveau des calcaires les plus laminés n'ont pas pu l'être perpendiculairement à la stratification comme de coutume (à cause justement de ce délitage). Il aurait fallu pour cela indurer les échantillons avant de réaliser les lames, ce qui n'a pas été possible. Peut-être aurions nous alors pu observer ces filaments en plus grand nombre, ainsi que le litage décrit par Caron et al. (2006), qui évoquent la succession de niveaux sombres et d'autres clairs, riches en Heterohelix.

Le retour à des conditions normales après l'OAE2 est-il rapide ?

L'évènement OAE2 semble assez éphémère, en effet :

le taux de COT retombe très rapidement à de faibles valeurs (moins de 0.3 % pour l'échantillon 106, et à peine 0.1 % pour le 108),

les couleurs s'éclaircissent nettement,

les fossiles sont rares mais présents : oursins (Heterodiadema lybicum), gastéropodes et hypothétiques ophiures (lame 106),

l'étude des lames minces (aucune étude de microfossiles dégagés n'a pu être faite) montre une différence flagrante par rapport aux lames de la formation Bahloul : on passe en effet à des calcaires micritiques, à texture mudstone et particulièrement pauvres en fossiles (ostracodes, foraminifères benthiques et planctoniques, tous très rares). Quelques traces de bioturbation ont pu être observées. Les lentilles de matière organique, si fréquentes précédemment, sont maintenant totalement absentes,

la présence de foraminifères carénés (type Helvetoglobotruncana helvetica) aurait véritablement confirmé la fin de l'OAE2, mais ceux-ci n'ont pas été observés (ce qui n'est pas tellement étonnant au vu de la rareté des formes carénées tout au long de la période précédente).

La présence de grande quantité de foraminifères planctoniques de type Hétérohélicidés a-t- elle une signification particulière ?

Les dépôts anciens ont gardé la trace de conditions de milieux diverses et variées. Se sont en effet succédées des époques où les conditions de vie étaient particulièrement favorables (nutriments, température, oxygénation...), et d'autres où elles étaient plus sévères.

Les premières, dites 'périodes de sélection K' (MacArthur et Wilson, 1967), ont permis à la vie de s'épanouir pleinement, et ont autorisé le développement de formes de vie

complexes, nécessairement plus exigeantes. Au contraire, lors des périodes de stress, ou `périodes de sélection r' (MacArthur et Wilson, 1967), ne peuvent se développer que des formes de vie peu exigeantes, tandis que l'on assiste parfois à des disparitions en masse.

Les foraminifères, comme tous les autres organismes, réagissent à une modification des conditions du milieu (Caron, 1983).

En effet, lors des périodes de sélection K (favorables), se rencontrent des organismes complexes et diversifiés, donc des associations d'eaux profondes, avec des formes grandes, à tests trochospiralés et carénés (Rotalipora, Marginotruncana, Dicarinella) [Groshény et Malartre, 1997].

Au contraire, les périodes de sélection r (défavorables) sont caractérisées par une faible diversité, un grand nombre d'individus et l'élimination des formes complexes au profit de formes simples globuleuses, peu exigeantes et au cycle reproductif court, ce qui permet une colonisation rapide du milieu (Groshény et Malartre, 1997). Il s'agit par exemple des Heterohelix et des Whiteinella.

La présence d'une forte proportion d' Heterohelix, espèce opportuniste peu exigeante, traduit donc la mise en place de conditions de milieu difficiles.

d- Le passage Vraconnien-Cénomanien

L'étude de cette limite en Tunisie centrale (Robaszynski et al., 2007) a révélé également un grand nombre de formes planctoniques carénées, qui, associées à une récolte apparemment fructueuse d'ammonites, ont permis une biozonation précise.

Notre étude a été moins axée sur cette période que sur la limite cénomano-turonienne, mais elle amène cependant plusieurs remarques.

Comme précédemment, les formes planctoniques carénées sont toujours aussi rares. Les niveaux concernés n'ont en effet révélé en majorité que des foraminifères planctoniques globuleux (Hedbergella, Globigerinelloides et Heterohelix) et des calcisphères, généralement très abondantes.

Les taux de COT, mesurés sur 3 échantillons, semblent étonnamment faibles (0,2 à 0,4 %). En effet, la texture et la couleur des niveaux étudiés (couleur très sombre, aspect laminé rappelant fortement les niveaux Bahloul) laissaient présager des résultats différents, d'autant que la présence évidente de pyrite indique un milieu à tendance anoxique.

L'étude microscopique a permis de découvrir, en remplissage de certaines formes, des cubes de pyrite caractéristiques. Un litage est également observé (lits clairs à calcisphères et lits sombres à foraminifères planctoniques). > Par contre, aucune trace de matière organique (`lentilles sombres') n'est à noter. Ces indices permettent d'imaginer un milieu relativement profond (plate-forme externe), à tendance anoxique, nettement moins marquée cependant que les conditions d'anoxie sévères ayant régné à la limite cénomano-turonienne. Les niveaux

à calcisphères indiquent un milieu plus superficiel.

Il faut peut-être voir dans la succession observée la traces de cycles climatiques, type cycles de précession (#177; 20 000 ans).