Geologische Rundschau

, Volume 73, Issue 3, pp 1081–1114 | Cite as

Lower Cretaceous turbiditic sediments from the Rif chain (Northern Marocco) — palynology, stratigraphy and palaeogeographic setting

  • Alfred A. Gübeli
  • Peter A. Hochuli
  • Walter Wildi
Aufsätze

Abstract

The paper describes the palynology, stratigraphy, sedimentology and palaeogeographic setting of Lower Cretaceous turbiditic and terrigenous deep-sea sediments at the Tethyan margins of Africa and Alboran (External Domain of the Rif, and Flysch Nappes).

During the Early Cretaceous terrigenous turbiditic deep-water sedimentation characterizes two different palaeogeographic domains in the southern part of the western Tethys:
  • In the northern area of the External Domain (Ketama Unit of the Rif) alternating turbiditic arenites and pelites are interpreted as sediments of a distal part of a fan system on the Tethyan margin of Africa. The main sources for the terrigenous material were situated in Central and Western Algeria; only little sand transited through the Prerif and the Mesorif zones of Morocco. The terrigenous sedimentation began in the Hauterivian, but the main turbiditic cycles are of Aptian to Lower and Middle Albian age.

  • The Flysch Domain probably was situated far to the Northeast with respect to the Rif basin, at the western and southern margins of the Alboran microplate. Relatively proximal turbidites form most of the Tisirène Nappe, whereas more distal turbidites constitute the series of the Melloussa and the Chouamat Nappes. The existence of two different source areas is demonstrated, one to the NE and the other to the NW of the depositional area. The turbidites probably were deposited on a E-W oriented fan system which progradated into a longitudinal trench-like trough. In the Central Rif area, the Tisirène Flysch is of Valanginian to Albian (pre-Vraconian) age. In the Western Rif and in the Melloussa and Chouamat Nappes of the whole area no sediments older than Aptian have been found.

The stratigraphy of the investigated series is based on a new tentative palynostratigraphic zonation, using pollen, spores and dinoflagellate cysts. Rich and well preserved assemblages have been found in the Western Rif only, whereas the samples of the Tisirène Nappe and the Chouamat Nappe in the Central and Eastern Rif have been affected by some thermal alteration. Black and mostly opaque palynomorphs from the Ketama Unit reflect the strong thermal influence in the External Domain of the Central and Eastern Rif.

Zusammenfassung

Von den afrikanischen und Alboran-Kontinentalrändern der westlichen Tethys (Externe Domäne und Flyschdecken im Rif, Nordmarokko) werden terrigene turbiditische Tiefseesedimente von Unterkreidealter beschrieben (Palynologie, Stratigraphie, Sedimentologie und paläogeographischer Rahmen).

Während der Unterkreide finden sich terrigene turbiditische Tiefseeablagerungen in zwei verschiedenen paläogeographischen Räumen des Südteils der westlichen Tethys:
  • Im Nordteil der Externen Domäne (Ketama-Einheit des Rif) werden Wechsellagerungen von Areniten und Peliten als distale Fan-Ablagerungen am tethydischen Kontinentalrand von Afrika gedeutet. Die wichtigsten Quellen für das detritische Material lagen in Zentral- und Westalgerien, am Südrand des Tell. Nur wenig Sand- und Tonmaterial stammt aus dem marokkanischen Vorland selbst, denn im südlich an die Ketama-Einheit anschließenden Mesorif und im Prärif fehlen proximale detritische Ablagerungen weitgehend. Im Rifbecken begann die detritische Sedimentation im Hauteriv; das Alter der wichtigsten sandigen Turbidite ist Apt bis Alb (prä-Vracon).

  • Die Flyschdomäne lag in der Unterkreide vermutlich weit im Nordosten des Rifbekkens, am Süd- und Westrand der Alboran-Mikroplatte. Relativ proximale Turbidite finden sich in der Tisirène-Decke, etwas distalere Bildungen charakterisieren die Melloussa- und die Chouamat-Decke. Der Detritus der Tisirène-Decke wurde von zwei Quellen ins Flyschbecken geschüttet, wobei eine Quelle im Nordosten, die andere im Nordwesten des Ablagerungsraumes lag. Die turbiditischen Sedimente wurden vermutlich auf einem Ost-West orientierten Fan-System, das in einen longitudinalen Trog vorstieß, abgelagert. Im zentralen Rifgebirge ist das Alter des Tisirène-Flyschs Valang bis Oberes Alb (prä-Vracon). In den westlichen Aufschlüssen der Tisirène-Decke und in der Melloussa- und der Chouamat-Decke des ganzen Untersuchungsgebietes wurden keine Sedimente aus der Zeit vor dem Apt nachgewiesen.

Die Stratigraphie der untersuchten Serien beruht auf einer provisorischen neuen Zonierung durch Pollen, Sporen und Dinoflagellaten. Formenreiche und gut erhaltene Florengemeinschaften wurden in allen Einheiten des westlichen Rifgebirges gefunden. Die Floren aus der Tisirène-Decke und der Chouamat-Decke des zentralen und östlichen Rif sind thermal etwas verändert. Schwarze, meist opake Palynomorphen in der Ketama-Einheit weisen auf die Wirkung der Metamorphose im zentralen und östlichen Rif hin.

Résumé

On présente la palynologie, la stratigraphie, la sédimentologie et le cadre paléogéographique des sédiments turbiditiques et terrigènes en milieu marin profond sur les marges téthysiennes de l'Afrique et d'Alboran au Crétacé inférieur (Rif externe et Nappes des Flyschs, Maroc).

Au cours du Crétacé inférieur, des sédiments terrigènes turbiditiques se trouvent dans deux domaines paléogéographiques du secteur sud de la terminaison occidentale de la Téthys:
  • Dans le secteur septentrional du domaine externe rifain (unité de Ketama) des alternances de pétites et d'arénites sont interprétées en tant que dépôts distaux d'un cône sousmarin sur la marge téthysienne de l'Afrique. Les sources principales pour le matériel terrigène se trouvent en Algérie centrale et occidentale. Peu de matériel seulement a pu traverser la marge marocaine à travers le Mésorif et le Prérif. Dans le Domaine externe rifain, le début de la sédimentation terrigène se fait au cours de l'Hauterivien; les turbidites arénitiques sont essentiellement de l'Aptien et de l'Albien anté-Vraconien.

  • Le Domaine des Flyschs était probablement situé largement au Nordest du bassin rifain, sur les marges sud et ouest de la plaque d'Alboran. Les faciès turbiditiques relativement proximaux sont associés à la nappe du J. Tisirène, alors que les faciès plus distaux dominent dans les nappes de Melloussa et de Chouamat. Deux sources sont responsables de la construction des corps sédimentaires des Flyschs: une première source était située au Nordouest et une autre au Nordest du domaine sédimentaire. Les cônes sous-marins profonds des Flyschs étaient orientés Est-Ouest; par progradation ils avancaient dans un bassin sédimentaire longitudinal de même orientation. Les turbidites débutent au Valanginien dans la série de Tisirène du Rif central; la sédimentation turbiditique se termine avant le Vraconien, au cours de l'Albien. Dans le Rif occidental et dans les nappes de Melloussa et de Chouamat du domaine entier aucun sédiment ne date d'avant l'Aptien.

La stratigraphie des séries analysées est basée sur une nouvelle zonation provisoire par des pollen, des spores et des dinoflagellés. Des flores très riches et bien conservées ont été trouvées dans les Flyschs du Rif occidental. Les palynomorphes des Flyschs du Rif central et oriental en revanche ont été affectés par un léger métamorphisme. Un métamorphisme plus intense se manifeste par des palynomorphes noirs et souvent opaques dans l'unité de Ketama du Rif externe central et oriental.

Краткое содержание

Описаны терригенные турбидитные глубоко водные отложения с возрасто м нижний мел палинология, стра тиграфия, седиментол огия и палеогеографически е соотношения — африканского и алъб орано-материкового к рая западной части Тетис а — внешние отделы и покровы флиш а в рифе, северное Маро кко. Отложения материков ых терригенных глубо ководных турбидитов происход ило в период нижнего мела в двух ра зличных палеогеогра фических бассейнах южной част и западного Тетиса.

На севере внешнего от резка (свита Кетеме ри фа) перемещающиеся плас ты аренитов и пелитов интерпрети руют, как дистальные о тложения Тетиса на материково м крае Африки. Важным источн иком терригенного ма териала были центральный и за падный Алжир. В мезорифе, прим ыкающем к югу свиты Ке тами, и в до-рифе детритные отл ожения отсутствуют полност ью, что говорит о том, ч то песчаный и глинистый материал только в незначитель ных количествах прои сходил из марокканского предг орья. Отложение такого материала в ба ссейне рифа происход ило в готериве. Возраст осн овных песчаных турбидитов — апт до альба (до-врако н). Флиш господствует в п ериод нижнего мела да леко на северо-востоке рифов ого бассейна, на южном и западном кр аях микроплиты Альбо ран. Отложившиеся сравни тельно вблизи места сноса ту рбидиты находят в пок рове Тизирен, более отделе нные характеризуют покровы „Melloussa“ и „Chouamat“. Отло жения покрова Тизире н в бассейн флиша шло из двух исто чников: один из них нах одился на северо-востоке, а друг ой на северо-западе басс ейна.

Турбидитные седимен ты отлагались, вероят но, в системе „Fan“, простирающейся с востока на запад, кото рая перемещалась в продолговатый рог, ид ущий по параллели. В центральной части ри фового поднятия возр аст флиша Тизирен принят за вал анжин до верхнего Альба (до-вра кон). В западной части п окрова Тизирен и в покровах „ Melloussa“ и „Choumat“ никаких отложен ий с возрастом до-апта не установлено.

С помощью пыльцы, спор и подинофлагеллятам провели стратиграфическое р азделение свит. Богатая и хорошо сохранившаяся флора найдена во всех горизонтах подн ятия рифа. Флора покрова Ти зирин и „Choumat“ в централь ном и восточном рифе прете рпели некие температурные изменения. Черные, чащ е всего непрозрачные палино морфы в свите Кетами указыв ают на метаморфизм в ц ентральной и восточной части риф а.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1984

Authors and Affiliations

  • Alfred A. Gübeli
    • 1
  • Peter A. Hochuli
    • 1
  • Walter Wildi
    • 2
  1. 1.Geologisches InstitutZürichSchweiz
  2. 2.Institut de GéologieFribourgSwitzerland

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