Approche de la stratigraphie séquentielle dans le déchiffrage climatique et néotectonique dans les dépôts lacustres : cas d’Ifrah et d’Imouzzer Kandar (Moyen Atlas, Maroc)

Abstract

Bien que divers par leur nature et origine, les systèmes lacustres sont des lieux privilégiés pour la réception et la préservation des signatures allocycliques tels que les pulsations tectoniques et les forçages climatiques à différentes fenêtres temporelles (échelles orbitale, suborbitale et instantanée). Néanmoins, l’examen de déchiffrage de ces signatures cycliques reçues et préservées dans les sédiments est très délicat et exige d’approcher une méthodologie s’appuyant sur un travail de terrain et au laboratoire à la fois extensif et minutieux. Parallèlement à cette logique, le travail mené apporte un coup d’essai où deux exemples-types de systèmes lacustres, situés dans le Moyen Atlas septentrional (Nord du Maroc), à dominante lithologique et contexte morpho-structural différents sont examinés : un système lacustre où la sédimentation est détriticobiochimique se développant sur une structure comparable à celle d’un hémi-graben (lac Ifrah) et un système fluviolacustre à dominante lithologique carbonatée, tufs calcaires (Imouzzer Kandar). L’interprétation des systèmes de dépôts, l’identification des cycles et cortèges sédimentaires par rapport à la variation du niveau de base et de l’accommodation ainsi qu’à l’examen des déformations synsédimentaires sont élaborés moyennant l’usage conventionnel d’une analyse sédimentologique, stratigraphique séquentielle et géologique structurale détaillée. Couplée à cette approche plutôt axée sur le travail de terrain, une étude basée sur de nombreux marqueurs paléoenvironnementaux (matière organique, ostracodes, macro-charbons, phases minérales, K, A, K/Al, Fe/Mn) est également adoptée et faisant objet du travail extensif au laboratoire. Dans l’exemple-type du lac Ifrah où la dépression est développée moyennant la subsidence cumulative causée par la faille maîtresse du système en hémi-graben, l’examen des déformations ‘ductiles’ et cassantes synsédimentaires a permis de décrypter les signatures de la paléo-séismicité à l’échelle régionale et celles des pulsations tectoniques à l’échelle du bassin. L’application des relations structurales d’échelle au système en hémi-graben a permis d’estimer, a priori, l’accommodation due à la subsidence du compartiment inférieur et le soulèvement du compartiment supérieur de part et d’autre de la faille maîtresse. Par extension, un modèle d’ouverture du bassin du lac Ifrah est proposé sur la base d’une combinaison des observations structurales à l’échelle régionale et des données géophysiques, pétrographiques et géodynamiques de la littérature. L’exploitation de ces perspectives, en plus de l’emploi, sur le même endroit, d’une approche sédimentologique et stratigraphique conventionnelle, complémentée par l’étude micropaléontologique (ostracodes) et géochimique élémentaire, a donné accès à l’extraction des signatures des forçages orbital (viz., précession et obliquité), suborbital (oscillation de type Dansgaard-Oeschger, événements de Heinrich) et tectonique (basculement différentiel du compartiment inférieur). L’approche appliquée à l’étude de cas serait d’une grande convenance par rapport aux reconstitutions paléoclimatiques et néotectoniques dans des contextes similaires. Quant au site d’Imouzzer Kandar, l’analyse sédimentologique et séquentielle, complémentée par une étude multi-proxy, appliquée aux tufs calcaires fluviolacustres développés durant les derniers ca. 5000 années dans un contexte géomorphologique impliquant un système en barrage-retenue d’une dimension considérable (kilométrique), a démontré le control exclusif des paramètres climatiques sur la sédimentation et sur l’accommodation potentielle. Deux événements froids d’ampleur global (événements de Bond 4.6 ka et 2.7 ka) sont extraits de ces registres géologiques pour la première fois. L’étude a souligné le grand potentiel des tufs calcaires dans l’archivage des signatures du forçage climatique suborbital.