Original paper

The carbonate series of Upper Jurassic and the transitional levels to Lower Cretaceous in the western part of external Rif Mountains (internal Prerif, Mesorif, Morocco). Stratigraphy, paleogeography and tectonosedimentary evolution

Benzaggagh, Mohamed; Habibi, Mohamed

Abstract

In the western part of the external Rif Mountains, in the areas located between Ouezzane, Mjara and Mokhisset, the Upper Jurassic and Lower Cretaceous succession crops out in a narrow band 5 to 20 km wide and 70 km long SE-NW. In this zone corresponding to internal Prerif and Mesorif, the Kimmeridgian and the Lower Tithonian form are represented by a limestone bar 10 to 150 m thick; the Upper Tithonian (0 to 30 m) is marly and calcareous; the Berriasian (10 to 100 m thick) is mainly marly. The stratigraphic analysis of the carbonate series led us define three lithological units: a neritic unit of blocks (50 to 150 m thick); a pelagic unit (10 to 40 m thick) constituted by thin mudstone beds and a unit of shallow water shoals corresponding to blocks with average thickness (20 to 80 m), constitued by bioclastic or laminated calcareous beds with abundant microfauna and of polygenic or monogenic sedimentary breccias or compact breccia beds. The first unit keeps an external or internal position in the internal Prerif, the second one corresponds to the internal Prerif (s. s.) and the latter, in internal position, corresponds to the Mesorif. These units have been equally recognized in the eastern sectors from Mjara to Msila (central and eastern Prerif and Mesorif). In the western external Rif, blocks of pelagic unit, in comparison with others external Rif sectors are thin, incomplete and very poor of ammonite. Conversely, the blocks of the Mesorif unit are abundant and developed; they show more numerous beds consisting of sedimentary breccias or compacted breccias up to 20 m thick. These breccias often contain centimetric to metric pebbles of volcanic rocks. The strata of Upper Tithonian (zona A of Calpionellids) and at minor degree of the Lower and Middle Berriasian (zona B and C) are rarely preserved; they often are reworked in breccia beds of Lower or Upper Berriasian age. Indeed, during the period from the Lower Kimmeridgian to the Upper Berriasian (zona D of Calpionellids), the Mesorif was situated in a tectonically active sector indicated by: 1 - intercalation of several breccia within the Kimmeridgian-Lower Tithonian carbonate series and within the Berriasian marls; 2 - the almost general Upper Tithonian and Lower Berriasian hiatus, caused by synsedimentary sliding at the top of the Upper Tithonian, at the bottom and at the top of the Berriasian and 3 - the abundance of volcanic rock pebbles at various stratigraphic levels within several outcrops in the Mesorif.

Résumé

Dans la partie occidentale du Rif externe, régions situées entre Ouezzane, Mjara et Mokhisset, les affleurements du Jurassique supérieur et du Crétacé inférieur occupent une zone étroite de 5 à 20 km de large, allongée SE-NW sur plus de 70 km. Dans cette zone, qui correspond au Prérif interne et au Mésorif, le Kimméridgien et le Tithonien inférieur forment une barre calcaire de 10 à 150 m d'épaisseur; le Tithonien supérieur (0 à 30 m) est marno-calcaire ou lacuneux; le Berriasien (10 à 100 m) est essentiellement marneux. L'analyse stratigraphique des séries carbonatées du Kimméridgien-Tithonien inférieur du Rif externe occidental a permis de distinguer trois unités lithologiques: une unité néritique caractérisée par son épaisseur importante (50 à 150 m) et son faciès monotone constitué de calcaire en bancs massifs; une unité pélagique caractérisée par son épaisseur faible (10 à 40 m) et son faciès constitué de calcaire fin pélagique en bancs décimétriques à rarement métriques; une unité calcaréo-bréchique à algues caractérisée par son épaisseur moyenne (10 à 80 m) et son faciès varié, dominé par des calcaires bioclastiques, des calcaires laminaires, des brèches et des microbrèches mono- ou polygéniques à matrice marneuse ou en bancs compacts souvent riches en microfaune benthique. La première unité occupe une position méridionale ou septentrionale dans le Prérif interne; la deuxième correspond au Prérif interne (s. s.) et la troisième correspond au Mésorif. L'abondance des niveaux de brèches dans les séries calcaréo-bréchiques et marno-calaires du Jurassique supérieur et du Berriasien de la zone mésorifaine; la lacune presque générale des niveaux du Tithonien supérieur et du Berriasien inférieur et moyen, (causée par des glissements synsédimentaires au sommet du Tithonien supérieur, à la base et au sommet du Berriasien) et la présence de fréquents galets de roches volcaniques à des niveaux stratigraphiques variés de la plupart des coupes de la zone mésorifaine, montre que cette zone occupait au passage jurassique-crétacé un secteur mobile, accidenté et très actif sur le plan tectonique. D'autre part, l'abondance de microfaune benthique autochtone (algues, gros foraminifères, entroques,…) et du microfaciès, également autochtone, de type oobiosparite, intraoobiosparite, intrabiosparite, et intrabiomicrite dans les séries carbonatées du Mésorif, montre que cette zone formait au Kimméridgien-Tithonien inférieur une ride médiane, très peu profonde à localement sub-émergée. Ainsi, les résultats du présent travail sur les séries du Rif externe occidental, confirment ceux que nous avons obtenu antérieurement sur les mêmes séries dans les parties orientale et centrale du Rif externe (régions situées entre Mjara et Msila-El Gouzat). Toutefois, par rapport à ces deux derniers secteurs, les séries du Rif externe occidental présentent plusieurs particularités, 1 - les blocs de l'unité pélagique y sont rares, moins épais, incomplets et très pauvres en faune d'ammonites; 2 - les blocs de l'unité calcaréo-bréchique à algues sont plus abondants, plus développés et ils comportent beaucoup plus de niveaux de brèches (à matrice marneuse ou en bancs compacts) pouvant atteindre 20 m d'épaisseur. Ces brèches contiennent souvent des galets centimétriques à métriques de roches volcaniques vertes; 3 - les marno-calcaires du Tithonien supérieur (zone A de calpionelles) et, à un degré moins, les marnes des parties inférieure et moyenne du Berriasien (zones B et C) sont rarement conservés, car ils sont souvent remaniés dans des brèches de la base ou du sommet du Berriasien.

Keywords

stratigraphypaleogeographyupper jurassicberriasianprerifmesorifmorocco