Post-Cretaceous kinematics of the Atlas and Tell systems in central Algeria: Early foreland folding and subduction-related deformation

Available surface and industrial subsurface data provide the basis for a general balanced cross-section from the Sahara platform to the Mediterranean Sea in central Algeria. This section gives an overview of the whole Maghrebian orogen comprising from south to north the following structural domains: the intra-continental Atlas system; the External Tell system, deriving from the African palaeo-margin; the Flyschs domain, representing the cover of the former oceanic domain and, finally, the Kabylides domain of European affinities. Restoration of the southern segment of the section, comprising the Atlas and External Tell systems, yields a minimum value of 40 km (20%) of horizontal shortening. For this part of the section, a four-step kinematic scenario, built using the THRUSTPACK software, illustrates the main stages of the deformation history: (1) Late Eocene ‘Atlas’ deformation pulse, (2) Early Miocene deposition of a thick flexural sequence, (3) Middle–Late Miocene emplacement of the Tell nappes and (4) Late Miocene to present out-of-sequence thrusting. On this basis, a conceptual geodynamic model is proposed for the whole Maghrebian orogen. After the Atlas event, which just preceded the roll-back of the Tethyan slab, the model emphasises the role of subduction responsible for: (1) flexuration of the subducting plate (slab pull effect), (2) development of both accretionary prism and back-arc basin, and (3) late uplift linked to slab break-off. To cite this article: N. Benaouali-Mebarek et al., C. R. Geoscience 338 (2006).

RésuméL'accès aux données de surface et de subsurface a permis de réaliser une coupe équilibrée complète depuis la plate-forme saharienne jusqu'à la mer Méditerranée, en Algérie centrale. Cette coupe donne un aperçu sur l'ensemble de l'orogène alpin d'Afrique du Nord, qui comporte les domaines structuraux suivants, du sud au nord : (1) le système intracontinental atlasique, (2) le Tell externe, hérité de la paléo-marge africaine, (3) le domaine des Flyschs, représentant la couverture sédimentaire de l'ancien océan téthysien et (4) le domaine Kabyle, dont les affinités sont européennes. La restauration de la partie sud de la coupe, c'est-à-dire la partie comprenant l'Atlas et le Tell externe, conduit à estimer un raccourcissement horizontal minimum de 40 km (20 %). Pour cette partie de la coupe, un modèle cinématique en quatre étapes a été construit en utilisant le logiciel THRUSPACK. Ces quatre étapes correspondent aux principaux événements de l'histoire tectonique : (1) phase atlasique de la fin de l'Éocène, (2) dépôt au cours du Miocène inférieur d'une épaisse séquence sédimentaire flexurale, (3) mise en place des nappes telliennes au Miocène moyen, (4) développement de chevauchements hors séquence du Miocène terminal à l'Actuel. Sur cette base, un modèle géodynamique conceptuel est proposé pour l'ensemble de l'orogène maghrébin. Après la phase atlasique qui précède immédiatement le retrait du plan de subduction, le modèle insiste justement sur le rôle majeur joué par le mécanisme de subduction qui est à l'origine : (1) de la flexuration de la plaque subduite (par traction due à son poids), (2) du développement d'un prisme d'accrétion et d'un bassin d'arrière-arc et enfin (3) du soulèvement tardif lié à la déchirure de la plaque subduite. Pour citer cet article : N. Benaouali-Mebarek et al., C. R. Geoscience 338 (2006).