Nanostructures comparées et diagénèse polyphasée des micrites dans des «mud-mounds» à Rudistes

• Published in: Géologie Méditerranéenne
• Main Authors: Negra, Mohamed El Hédi, Loreau, Jean-Paul
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: French
• Published: aa : Éditions de l'Université de Provence 1988
• Subjects: Galets; les Galets; Planktonic foraminifera
• Online Access: https://www.persee.fr/doc/geolm_0397-2844_1988_num_15_2_1401; https://doi.org/10.3406/geolm.1988.1401

Dans le Jebel el Kébar en Tunisie centrale, affleurent des calcaires micritiques localement riches en rudistes et en polypiers (Formation Merfeg), d'âge sénonien supérieur. Bien qu'antérieurement qualifiée de récifale, cette formation est caractérisée par une forte teneur en micrite des niveaux bioconstruits et par de fréquentes lentilles asymétriques de calcaires micritiques où les organismes constructeurs sont rares. Latéralement, ces «mud-mounds» à rudistes sont relayés par des conglomérats formés de galets et de blocs remaniés de ces calcaires et accumulés dans des creux. Ces conglomérats sont scellés, en même temps que les lentilles, par des calcaires argileux à coccolithes et foraminifères planctoniques. Ils témoignent d'une lithification précoce (synsédimentaire) des «mud-mounds», suivie de leur érosion. A l'origine du dépôt et de la morphologie générale en lentille de ces calcaires, il semble donc que le rôle des constructeurs ne soit pas dominant par rapport à l'importance de l'accumulation de boue et à la diagenèse synsédimentaire des micrites. La diagenèse des micrites a été étudiée au microscope électronique à balayage. Les observations ont visé à comparer les galets micritiques, les galets bioclastiques et ceux de floatstone à constructeurs, la matrice micritique qui les emballe et la micrite des calcaires argileux scellant l'ensemble des calcaires à rudistes et des conglomérats. Les micrites lithifiées précocement ont des nanostructures engrenées ou «coalescentes», sont les plus riches en microspar et comportent plus de 2 % de grains de 0,5 à 1,5 µm englobés dans des plus grands. Les autres micrites ont ici des nanostructures puncti-ques ou serrées, plus rarement engrenées, à microspar moins développé, à grains englobés moins nombreux. Cela ne signifie pas que la nanostructure engrenée ou coalescente et que la richesse en microspar et en grains englobés sont le résultat ou la signature systématique de la lithification précoce : mais l'intégration de toutes les transformations y compris post-sédimentaires aboutit à une telle nanostructure. Il est difficile de ne pas considérer la suite de nanostructures : punctique, serrée, engrenée, coalescente comme des degrés d'évolution diagénétique. Les stades les plus évolués caractérisent ici ce qui a été lithifié précocement. Il semble donc que les micrites ayant subi une lithification précoce ont ultérieurement continué d'être transformées, probablement en même temps que les micrites encaissantes. Et dans le cas présent, des différences liées au nombre de phases de diagenèse sont restées enregistrées. Enfin, il est montré que le microspar a clairement une double origine : cimentation et remplacement. le résultat ou la signature systématique de la lithification précoce : mais l'intégration de toutes les transformations y compris post-sédimentaires aboutit à une telle nanostructure. Il est difficile de ne pas considérer la suite de nanostructures : punctique, serrée, engrenée, coalescente comme des degrés d'évolution diagénétique. Les stades les plus évolués caractérisent ici ce qui a été lithifié pré¬ cocement. Il semble donc que les micrites ayant subi une lithifica¬ tion précoce ont ultérieurement continué d'être transformées, pro¬ bablement en même temps que les micrites encaissantes. Et dans le cas présent, des différences liées au nombre de phases de diage¬ nèse sont restées enregistrées. Enfin, il est montré que le microspar a clairement une double origine : cimentation et remplacement. Compared nanostructures and polyphased diagenesis of micrites in Rudist «mud-mounds» of Late Senonian age. Example in Jebel el Kebar, central Tunisia. Campanian-Maastrichtian micritic limestones, locally rich in rudists and corals, outcrop at the south western periclinal ending of Jebel el Kebar, central Tunisia. The reef character of this formation is shown by the lenticular morphology of certain bodies built up by rudists and corals. But in addition, frequent lenticular and asymmetric bodies are formed essentially of micritic piles in which organic builders are scattered. The genesis of these micritic mounds which is under the control of hydrodynamic factors involves the retention and the fixation of micritic particles by diagenetic processes. In fact, lens-shaped rudist limestones (bioconstructed and micritic limestones) are laterally relayed by conglomerates containing pebbles and blocks reworked from the lenticular limestones and trapped in adjacent depressions. The conglomerates-lenticular limestones ensemble is sealed by thin bedded clayey limestones containing planktonic foraminifera and coccolithophorids. These facts indicate an early lithification of the lenticular bodies, followed by erosion. To seek after traces of the mud origin and to better understand steps of the micritic diagenesis in this context of differenciated and polyphased diagenesis, different micrites were observed by Sem. Micritic pebbles, various clasts, surrounding micrites and clayey limestones sealing mud-mounds and conglomerates were compared. Early lithified micrites show «interlocking» nanostructures (where crystalline grains are closely interlocked) or «coalescing» nanostructures (where grain boudaries tend to disappear). They are the richest in microspar and contain more than 2 % of enclosed nanograins within larger grains. (For descriptions and definitions of micrite nanostructures, see Loreau 1972). Surrounding micrites, matrix of conglomerates, and interbed-ded micrites show «punctic» nanostructures (where contacts between grains are limited to some points), «close-grained» nanostructures and rarely «interlocking» nanostructures. Microspar is less developped and enclosed grains are less numerous. The series of punctic, close-grained, interlocking and coalescing nanostructures is interpreted as degrees of diagenetic evolution. What was early lithified shows the most evolved steps : «interlocking» or «coalescing» nanostructures, intensity of microspar and enclosed nanograins amount. These caract eristics suggest that they are not the initial recorded result of synsedimentary lithification. But the sum of all the transformations, including post-sedimentary diage-nesis, ends in such nanostructures. Early lithified micrites prolonged their transformation, probably while surrounding micrites were transformed themselves and in the present case, the difference attributed to the number of respective diagenetic phases stayed to be recorded. The microspar has clearly a double origin : cement and neomor-phism. Some micrite grains initially grow as cement in nanopores then they enclose and replace smaller grains and finally grow into microspar (and spar) by proceeding with the replacement of other micritic grains. nanostructures (where grain boudaries tend to disappear). They are the richest in microspar and contain more than 2 °7o of enclosed nanograins within larger grains. (For descriptions and definitions of micrite nanostructures, see Loreau 1972). Surrounding micrites, matrix of conglomerates, and interbed-ded micrites show «punctic » nanostructures (where contacts bet¬ ween grains are limited to some points), «close-grained » nanos¬ tructures and rarely «interlocking » nanostructures. Microspar is less developped and enclosed grains are less numerous. The series of punctic, close-grained, interlocking and coalescing nanostructures is interpreted as degrees of diagenetic evolution. What was early lithified shows the most evolved steps : «interlocking » or «coalescing » nanostructures, intensity of microspar and enclosed nanograins amount. These caract eristics suggest that they are not the initial recorded result of synsedimentary lithification. But the sum of all the transformations, including post-sedimentary diage-nesis, ends in such nanostructures. Early lithified micrites prolon¬ ged their transformation, probably while surrounding micrites were transformed themselves and in the present case, the difference attri¬ buted to the number of respective diagenetic phases stayed to be recorded. The microspar has clearly a double origin : cement and neomor-phism. Some micrite grains initially grow as cement in nanopores then they enclose and replace smaller grains and finally grow into microspar (and spar) by proceeding with the replacement of other micritic grains. Negra Mohamed El Hédi, Loreau Jean-Paul. Nanostructures comparées et diagénèse polyphasée des micrites dans des «mud-mounds» à Rudistes exemple du Sénonien supérieur du Jebel El Kebar, Tunisie centrale. In: Géologie Méditerranéenne. Tome 15, numéro 2, 1988. pp. 143-157.