Integrated geophysical study of the Triassic salt bodies’ geometry and evolution in central Tunisia

A comprehensive study, integrating gravity, magnetic and seismic reflection data, has been used to resolve the complex Triassic salt body geometry and evolution in central Tunisia. Regional seismic lines across the study area show a detachment level in the Upper Triassic evaporites, associated with chaotic seismic facies below the Souinia, Majoura, and Mezzouna structures. The Jurassic and Lower Cretaceous seismic horizons display pinching-outs and onlapping around these structures. A stack-velocity section confirms the existence of a high-velocity body beneath the Souinia Mountain. Regional gravity and magnetic profiles in this area were elaborated from ETAP (the Tunisian Firm of Petroleum Activities) measure stations. These profiles were plotted following the same layout from the west (Souinia) to the east (Mezzouna), across the Majoura and Kharrouba mountains. They highlight associated gravity and magnetic negative anomalies. These gravity and magnetic data coupled to the reflection seismic data demonstrate that, in the Souinia, Majoura, and El Hafey zones, the Triassic salt reaches a salt pillow and a salt-dome stage, without piercing the cover. These stages are expressed by moderately low gravity anomalies. On the other hand, in the Mezzouna area (part of the North–South Axis), the Triassic salt had pierced its cover during the Upper Cretaceous and the Tertiary, reaching a more advanced stage as a salt diapir and salt wall. These stages express important low gravity and magnetic anomalies. These results confirm the model of Tanfous et al. (2005) of halokinetic movements by fault intrusions inducing, from the west to the east, structures at different stages of salt pillow, salt dome, and salt diapir.

RésuméÉtude géophysique intégrée de la géométrie et de l’évolution des corps salifères triasiques en Tunisie centrale. Une étude intégrée utilisant la gravimétrie, la magnétométrie et la sismique réflexion a été menée dans le but de résoudre la complexité de la géométrie des corps salifères triasiques en Tunisie centrale. Des lignes régionales de sismique réflexion qui recoupent la région montrent des niveaux de détachement au Trias supérieur évaporitique, associés à un faciès sismique chaotique sous les structures de Souinia, Majoura et Mezzouna. Les horizons sismiques du Jurassique et du Crétacé inférieur montrent un biseautage et des onlap d’aggradation aux alentours de ces structures. Une section d’isovitesse de sommation confirme l’existence d’un corps rapide à l’aplomb de la montagne de Souinia. Deux profils intégrés, gravimétrique et magnétique, ont été élaborés à partir de stations de mesures pédestres réalisées par l’Entreprise tunisienne des activités pétrolières (ETAP). Ces profils, qui ont été dessinés suivant le même tracé, partant de l’ouest (Souinia) vers l’est (Mezzouna), traversent les structures de Majoura et de Kharrouba, et mettent en évidence des anomalies gravimétriques et magnétiques négatives associées. Ces données gravimétriques et magnétiques, couplées aux données de sismique réflexion, confirment que, dans les zones de Souinia, Majoura et El Hafey, les mouvements de sels triasiques ont atteint le stade de coussin et de dôme de sel sans percer leur couverture. Ces stades sont traduits par des anomalies gravimétriques et magnétiques modérément faibles. Cependant dans la région de Mezzouna, qui fait partie de l’Axe nord–sud, les évaporites triasiques ont percé leur couverture au Crétacé supérieur et au Tertiaire, atteignant les stades de diapir et de mur de sel. Ce travail complète celui de Tanfous et al. (2005) pour mettre en évidence, en Tunisie centrale, des mouvements halocinétiques par intrusions le long de failles préexistantes, donnant naissance, d’ouest en est, à différentes structures de coussin, dôme et diapir de sel. Par ces résultats, les auteurs rejoignent les travaux de Boukadi et de Bédir en Tunisie centrale, de Yelles Chaouach et al. dans l’Atlas saharien, de Montenat et Guéry sur la marge portugaise et de Mascle et al. sur la marge téthysienne alpine.