New insights on the latest Messinian-to-Piacenzian stratigraphic series from the Dahra Massif (Lower Chelif Basin, Algeria): Lago Mare, reflooding and bio-events

• Published in: Bulletin de la Société géologique de France Vol. 195; p. 2
• Main Authors: Atik, Asma, Mansouri, Mohamed El Habib, Bessedik, Mostefa, Osman, Mohammed Kamel, Belkebir, Lahcene, Saint Martin, Jean-Paul, Chaix, Christian, Belkhir, Ayoub, Gorini, Christian, Belhadji, Ahmed, Satour, Linda
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2024
• Subjects: bio-events; coral bioconstructions; dahra massif (algeria); lago mare; messinian to piacenzian; planktonic microfossils and biostratigraphy
• ISSN: 1777-5817; 1777-5817
• DOI: 10.1051/bsgf/2023012

Geological investigations carried out on the Dahra Massif have revealed sedimentary changes and bioevents characterizing the post-gypsum detrital sediments (from Messinian to Piacenzian), which are followed by the Trubi equivalent Pliocene marls or white marly limestones. Structured into two superimposed steps, the late Messinian deposits yielded two successive ostracod assemblages. They indicate a brackish environment for the lower and a fairly open shallow brackish environment for the second. Based on their ostracod content, assemblage 1 ( Cyprideis , Loxoconcha muelleri ) corresponds to the Lago Mare biofacies 1 of the Apennine foredeep, which is correlated with the Lago Mare 1 episode dated between 5.64 and 5.60 Ma. Assemblage 2 ( Loxocorniculina djafarovi ) is referred to the Lago Mare biofacies 2 described in the same region. It is correlated with the Lago Mare 3 episode, dated between 5.46 and 5.33 Ma. Moreover, the stratigraphic succession is marked by a major discontinuity indicated by a hardground, separating step 1 from step 2 and corresponding to the ostracod assemblages 1 and 2, respectively. This discontinuity is considered here to be equivalent to the Messinian Erosional Surface, already evidenced in the region and widely known around the Mediterranean Basin. These late Messinian deposits and their ostracod assemblage 2, notably the detrital sedimentation with Ceratolithus acutus , Globorotalia margaritae , Reticulofenestra cisnerosii document a marine incursion into the Lower Chelif Basin, corresponding to the latest Messinian marine reflooding of the Mediterranean Basin, that happened before the earliest Zanclean R. cisnerosii occurrence. Finally, the bioevents evidenced in the Dahra Massif, reinforce the evidence of the late Messinian Lago Mare 3 episode, and support the ante-Zanclean age of the marine reflooding of the Mediterranean. The overlying deposits are marked by coral constructions (cf. Cladocora cf. caespitosa , Dendrophyllia sp) never described before and covering the entire early Zanclean, testifying the existence, at that time, of warm enough conditions, which may correspond to the marine isotopic stage TG5. Les études géologiques menées sur le massif du Dahra ont révélé des changements sédimentaires et des événements paléobiologiques caractérisant les sédiments détritiques post-gypse (du Messinien au Plaisancien), suivis par des marnes ou des calcaires marneux blancs pliocènes équivalents au faciès Trubi. Structurés en deux étapes superposées, les dépôts du Messinien terminal ont livré deux assemblages d’ostracodes. Le premier indique un environnement saumâtre et le second un environnement saumâtre peu profond assez ouvert. D’après leur contenu en ostracodes, l’assemblage 1 ( Cyprideis , Loxoconcha muelleri ) correspond au Lago Mare biofaciès 1 de l’avant fosse apenninique, qui est corrélé avec l’épisode Lago Mare 1 daté entre 5,64 et 5,60 Ma. L’assemblage 2 ( Loxocorniculina djafarovi ) est rapporté au Lago Mare biofaciès 2 mis en évidence dans la même région. Il est corrélé avec l’épisode Lago Mare 3, daté entre 5,46 et 5,33 Ma. De plus, la succession sédimentaire est affectée par une discontinuité majeure matérialisée par une surface rubéfiée ( hardground ), séparant l’étape 1 de l’étape 2, correspondant respectivement aux assemblages d’ostracodes 1 et 2. Cette discontinuité est considérée comme l’équivalent de la Surface d’Erosion Messinienne, déjà reconnue dans la région et abondamment décrite tout autour du bassin méditerranéen. Ces dépôts du Messinien terminal et leur assemblage d’ostracodes 2, notamment la sédimentation détritique avec Ceratolithus acutus , Globorotalia margaritae , Reticulofenestra cisnerosii documentent une incursion marine dans le bassin du Bas Chélif, correspondant à la remise en eau marine du bassin méditerranéen au Messinien terminal, avant l’apparition de Reticulofenestra cisnerosii indiquant la base du Zancléen. Ainsi, les bioévénements mis en évidence dans le massif du Dahra permettent-ils de renforcer l’existence du Lago Mare 3 d’âge Messinien terminal et de la remise en eau marine de la Méditerranée antérieurement au début du Pliocène. Les dépôts sus-jacents sont caractérisés par des constructions coralliennes (cf. Cladocora cf. caespitosa , Dendrophyllia sp) jamais décrites auparavant et couvrant l’ensemble du Zancléen inférieur. Elles témoignent de l’existence, à cette époque, de conditions suffisamment chaudes, pouvant correspondre au stade isotopique TG5.