Tectonique miocène

Des structures plissées se développent dans les séries miocènes. Elles se présentent sous forme de synclinaux à cœur remplis par des dépôts d’âge serravalien-tortonien. Ces structures sont marquées par la formation Aïn Grab qui présente un bon repère régional. Ainsi vers l’ouest de la région d’Enfidha (Fig.5.1), le synclinal de Saouaf a une direction moyenne N25°. Elle est représentée uniquement par son flanc oriental et une partie de la fermeture septentrionale. Le synclinal d’Ermila est orientée N30° (Fig.5.1). Il est recoupé par des failles EW dextres et des failles subverticales de direction moyenne NW-SE à NNW-SSE présentant un jeu décrochant sénestre. Les failles EW sont moins importantes et décrochantes dextres comme le cas des failles au Nord du Djebel Tire (N95 80N 5E dextre, N98 84N 8E dextre). Une grande faille de direction N125° à pendage SW délimite le synclinal d’Ermila. Elle présente un jeu normal dextre (N130 50SW 80NW normale, N125 65SW 75NW normale) au niveau du Djebel Kalb (Fig.5.1).

La formation Aïn Grab du Miocène inférieur (Langhien) repose en discordance de 5 à 15° sur les séries de l’Oligocène supérieur et par endroit sur l’Oligocène inférieur (flanc ouest du synclinal d’Enfidha). Elle renferme à sa base des niveaux conglomératiques.

Au SE de Djebel Mdeker, dans la carrière Chérachir les séries calcaires de la formation Aïn Grab d’âge langhien sont affectées par des failles normales et inverses de direction N60-80°

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décrochantes dextres et sénestres (site 14). Le miroir de faille de direction N70 80NW 30W dextre montre des figures d’arrachement qui renseigne sur la direction du déplacement des couches calcaires. Il montre deux générations de stries portées par le même miroir avec une première génération orientée N70 80N 10E sénestre et une deuxième N70 80N 40E (Fig. 5.29).

Le stéréogramme met en évidence des failles de directions diverses. A partir de ces mesures on déduit l’existence d’une phase compressive de direction NW-SE qui a été définie par des failles inverses à stries stylolitisées de direction NE-SW et par une faille EW décrochante inverse (site 14). Les failles décrochantes dextres ou sénestres de direction moyenne N50° et les failles normales N110° définissent l’extension NE-SW. Les plans de failles portants des stries polyphasés montrent que la compression NW-SE est antérieure à l’extension NE-SW. La formation Aïn Grab à Djebel Tir (site 15) est affectée par des failles décrochantes de directions N90° et N170° et à pendage vers le N et le NE. La représentation stéréographique montre un régime compressif NW-SE avec σ³verticale et σ¹ horizontale de direction N150°. Le rapport R=0.5 ce qui correspond à une compression (Fig. 5.30).

Fig.5.29. Formation Aïn Grab affectée par des failles décrochantes à Djebel Chérachir (cf. Fig.1.5).

Fig.5.30. Mesures microtectoniques dans les calcaires de la formation Aïn Grab des Djebel Chérachir et Tire (sites 14,15).

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Au sud du synclinal du Saouaf, les calcaires de la formation Aïn Grab sont affectés par des failles inverses et décrochantes de direction N20-45° qui montrent une compression de direction WNW-ESE (N110-120°). Des failles normales qui sont orientées N155-165° à pendage NE, prouvent l’extension NE-SW (N40-50°) et des failles qui sont doublement striées montrent encore que la compression N110-120° est postérieure à l’extension N40-50°. Deux familles de pics stylolitiques ont des directions N110-120° et N140-150° (site 10). La faille d’Enfidha ne peut être observée qu’au niveau du Djebel Ktatis (site 11) où elle recoupe la barre calcaire langhienne qui repose en discordance sur les grès de l’Oligocène inférieur à l’est de l’Oued Moussa et au sud de Djebel Bir dans la formation Oum Dhouil. Cette faille n’apparaît pas partout dans la région. Elle est scellée par d’épaisses séries mio-pliocènes et quaternaires. La projection stéréographique mesurée le long de cette faille (site 11), dans les formations Saouaf et Ségui, montrent la dominance d’un régime compressif décrochant NW-SE post-tortonien inférieur (Saouaf) et ante-Mio-Pliocène (Ségui). La contrainte compressive σ¹est orientée N287° avec un rapport R= 0.44 qui correspond à une déformation plane (Fig. 5.31).

Fig.5.31. Mesures microtectoniques dans les formations Aïn Grab à Saouaf du Djebel Ktatis, respectivement (sites 10, 11).

La représentation graphique des mesures prises sur des séries calcaires d’âge miocène (sites 12, 13) de la formation Aïn Grab à Djebel Bir, montre des failles inverses décrochantes et des failles normales. On en déduit une phase compressive N110° matérialisée par des pics stylolitiques et par des failles inverses de direction N5-10°, décrochantes inverses N100-120° et des pics stylolitiques N120°. Le tenseur commun est médiocre, alors que le tenseur TI calculé à partir des mesures montrent une contrainte σ1horizontale de direction N110° et une contrainte σ³verticale. La représentation stéréographique des stries qui ont été prises sur des miroirs de failles décrochantes dextres et sénestres de directions N45-70° et une faille normale de direction N100° à pendage SW (Site 13) montre aussi une extension de direction NE-SW. Ainsi le tenseur

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TN est caractérisé par une contrainte compressive σ1verticaleet une σ3 horizontale de direction N130°.Cette direction d’étirement est sub-parallèle à la direction des failles synsédimentaires (formation Béglia). On pense qu’il s’agirait de la même phase tectonique décrite plus haut, qui a engendré cette compression N110° postérieurement à l’extension N30° (Fig. 5.32).

Fig.5.32. Mesures microtectoniques dans la formation Aïn Grab du Djebel Bir (sites 12,13).

Les calcaires lumachelliques de la formation Aïn Grab (site 28) dans le Djebel Kef El Haj sont affectées par des failles normales de direction moyenne NW-SE à pendage NW et une faille normale orientée EW à pendage Nord. Le tenseur de contrainte montre une distension de direction NE-SW avec σ¹verticale, σ³horizontale de direction N42° et un rapport R=0.5 qui correspond à une déformation plane (Fig. 5.33).

Fig.5.33. Mesures microtectoniques dans la formation Aïn Grab du Djebel Kef El Haj (site 28).

Dans la région d’Ermila, les grès de la formation Béglia (site 8) d’âge miocène supérieur montrent deux familles de failles. Une première qui est constituée par des failles normales ou décrochantes normales et une deuxième qui regroupe les failles inverses ou décrochantes inverses. On suppose que les des deux familles de failles sont compatibles avec une seule phase tectonique. Le calcul du tenseur global donne un résultat médiocre. Le calcul des tenseurs des

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contraintes TN montre une déformation distensive avec σ1 verticale et σ3horizontale orientée NE-SW (N45°), alors que TI montre une déformation compressive σ1horizontale de direction NW-SE (N150°) et σ3verticale. On met en évidence deux phases de déformation : une phase compressive, matérialisée par des failles inverses orientées NE-SW et par des décrochements subméridiens sénestres et EW dextres, une deuxième phase extensive définie par des failles normales et des failles dextres normales. On pense que la compression N150° a entrainé la formation du synclinal d’Ermila. Les failles inverses de direction NE-SW sont décalées en dextre par les failles EW, ce qui prouve que l’extension NE-SW est postérieure à la compression NW- SE. Des mesures ont été effectuées sur des bancs gréseux de la formation Béglia dans la partie est du synclinal du Saouaf (site 9). Leur représentation graphique montre des failles inverses de direction NE-SW et à pendage NW et SE, des failles normales à pendage Est et NE et d’autres décrochantes dextres à pendage Nord. Le tenseur de contrainte globale donne de nouveau des résultats médiocres. La compression N110-120° est matérialisée ici par des failles décrochantes de direction moyenne N65° et des failles inverses affectant la formation Ségui. Le calcul du tenseur TI correspond à un régime compressif avec σ¹horizontalededirection N140° et σ³est verticale et TN correspond à un régime distensif avec σ3horizontale de direction N45° (Fig.5.34).

Fig.5.34. Mesures microtectoniques dans la formation Béglia à Ermila (sites 8, 9).

III.1. Compression post-Saouaf (Serravalien supérieur-Tortonien inférieur) et ante-Ségui La formation continentale Ségui (Mio-Pliocène) repose en discordance angulaire de 5-35° sur toutes les formations antérieures depuis le Jurassique jusqu’au Tortonien inférieur.

III.2. Conclusion

A partir des observations et la représentation stéréographique des mesures microtectoniques on déduit: (i) une extension NE-SW (N45°) qui est synchrone aux dépôts continentaux de la formation Ségui d’âge mio-pliocène. (ii) une compression N140-150° est bien définie à partir des

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failles inverses à fort pitch, des failles décrochantes dextres à composantes inverse de direction N110-120°, des failles EW dextres et subméridiennes senestres et des pics stylolitiques de direction moyenne N140°. Cette compression qui est postérieure au Tortonien (formation Saouaf) et antérieure à la formation Ségui (Mio-pliocène) est donc à l’origine de la discordance angulaire. Cette compression est à l’origine de la formation du synclinal d’Ermila et des failles de diverses directions.