Original paper

Stratigraphic, palaeomagnetic and palaeoenvironmental study of the Early Oligocene vertebrate locality of Taqah (Dhofar, Sultanate of Oman)

Roger, J.; Sen, S.; Thomas, H.; Cavelier, C.; Al Sulaimani, Z.

Newsletters on Stratigraphy Volume 28 Number 2-3 (1993), p. 93 - 119

53 references

published: Mar 10, 1993

DOI: 10.1127/nos/28/1993/93

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ArtNo. ESP026002802012, Price: 29.00 €

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Abstract

The Taqah terrestrial vertebrate locality, in the extreme southwest of the Sultanate of Oman at the southern margin of the Arabian Peninsula, is contained within a transgressive marine sequence (Shizar Member) that forms the basal unit of the Oligocene Aswaq Formation. Unlike the Eocene deposits, which are very monotonous and very widespread throughout the Arabian Peninsula, the Oligocene deposits are varied and much more limited in area; in Dhofar they are restricted to elongate east-west grabens that formed during the first stages in the opening of the Gulf of Aden. The Taqah locality lies within one of the grabens where the geology is complicated by large curved faults. The Shizar Member in the Taqah area comprises a 50-m thick, predominantly clayey-sandy sequence that shows large vertical and horizontal facies variations and contains carbonate intercalations, which are best developed in the central part of the member. Although 16 sequences are recognized in the section, these fall within three main sequences (S1, S2 and S3) interrupted by a major discontinuity interpreted as being due to a rapid drop in sea level. The basal sequence (S1) begins with tidal flat deposits; the topmost deposits of sequence S2 show subtidal characteristics that indicate a prograding carbonate shelf; then the uppermost sequence (S3) marks a return to tidal flat conditions with a strong terrestrial influx, and shows an increasingly confined character, passing from intertidal to supratidal (with fossil vertebrates) to lacustrine facies. The Shizar Member and the overlying Oligocene units have yielded a rich association of benthic and accessory planktonic foraminifera. Detailed analysis of the Oligocene biostratigraphic data in Dhofar and neighbouring regions has enabled the Shizar Member to be correlated with the Tc-Td stratigraphic interval (cf. East Indian Letter Stages) and the P18-P20 planktonic foraminifera zone (Rupelian): the vertebrate fossil layers of sequence S3 fall within the Td stage or P20 zone. A magnetostratigraphic study of the section shows a succession of eight polarity inversions that are correlated with the C13N to C11R interval of the geological polarity time scale. On the basis of the most recent data, which place the Eocene/Oligocene boundary at 34 Ma, the age of the Taqah fossil vertebrate beds would be between 30 and 31 Ma. This result contradicts the Late Eocene age recently proposed for the whole of the Qatrani Formation of Fayum in Egypt.

Résumé

Le site fossilifère a vertébrés terrestres de Taqah est localisé à la bordure méridionale de la Péninsule Arabique, à l'extrémité sud occidentale du Sultanat d'Oman. Il est relevé au sein de la séquence marine transgressive (Shizar Member) qui constitue le terme basal de la formation oligocène d'Ashawq. A l'inverse des dépôts éocènes, très monotones et très largement représentés à l'échelle de la Péninsule Arabique, les dépôts oligocènes sont variés et d'extension beaucoup plus limitée, restreints, au Dhofar, à des grabens allongés, orientés suivant une direction ouest-est, et formés en relation avec les premiers stades de l'ouverture du Golfe d'Aden. Le site de Taqah, localisé dans un de ces secteurs effondrés, s'inscrit dans un cadre géologique complexe, haché par de grands accidents courbes. Le Shizar Member du secteur de Taqah montre une série puissante de 50 m, marquée par une grande variabilité des faciès, tant verticale que latérale. Les faciès, à dominante argilo-sableuse, admettent aussi des intercalations carbonatées, principalement développées dans la partie médiane du membre. Alors que l'on a reconnu dans la coupe, 16 séquences élémentaires, les dépôts s'organisent suivant trois séquences principales (S1, S2 et S3) interrompues par une discontinuité majeure interprétée comme liée à une chute rapide du niveau marin. Les dépôts de la séquence basale (S1) du Shizar Member débutent par des dépôts rapportés à un environnement de tidal flat. Les dépôts sommitaux de la séquence S2, à caractère infralittoral traduisent ensuite l'installation d'une plate-forme carbonatée progradante. Avec la séquence sommitale 3, on assiste è un retour à un environnement de tidal flat, soumis à un fort influx terrigène. Les dépôts affichent un caractère confiné croissant passant de faciès médiolittoraux à des faciès supralittoraux (ou s'accumulent les vertébrés fossiles), puis lacustres. Le Shizar Member et les unités lithostratigraphiques oligocènes qui le coiffent, ont livré entre autres une riche association de foraminifères benthiques et, accessoirement planctoniques. L'analyse détaillée des données biostratigraphiques concernant l'Oligocène du Dhofar et des régions avoisinants ont rendu possible la corrélation du Shizar Member avec l'intervalle stratigraphique Tc-Td (cf. East Indian Letter Stages) et la zone de foraminifères planctoniques P18-P20 (Rupélien). Les niveaux à vertébrés fossiles, situés au sein de la séquence S3 se calent au niveau du Td stage ou encore de la zone P20. L'étude magnétostratigraphique de la coupe montre la succession de 8 zones à inversion de polarité qui sont corrélées avec l'intervalle C13N à C11R sur l'échelle des inversions de polarité au cours des temps géologiques. Sur la base des données les plus récentes, qui fixent à environs 34 Ma, l'âge de la limite Eocène/Oligocène, l'âge des couches à vertébrés fossiles de Taqah, s'établit entre 30 et 31 Ma. Ce résultat vient en contradiction avec l'âge Eocène supérieur proposé récemment pour l'ensemble de la Formation de Qatrani au Fayoum, en Egypte.

Keywords

EoceneOligocenevertebratesforaminifersArabian PeninsulaEgyptEocèneOligocènevertébrésforaminifèresPéninsule ArabiqueEgypte