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Mise en évidence par la luminescence des feldspaths de deux hauts niveaux marins interglaciaires du Pléistocène moyen (MIS 7 et MIS 9) le long de la côte orientale de la Tunisie (Sahel)

Feldspar luminescence evidence for two middle Pleistocene interglacial sea-level highstands (MIS 7 and MIS 9) along the eastern coast of Tunisia (Sahel)
Hajer Mejri, Sanda Balescu, Michel Lamothe, Magali Barre, Hakim Abichou et Samir Bouaziz
p. 3

Résumés

La méthode de datation IRSL sur feldspaths alcalins (200-250 μm) est appliquée aux deux unités marines sableuses, dépourvues de Strombes et d’oolithes, de la Formation Douira, unité morphostratigraphique caractéristique du Pléistocène moyen marin du Sahel tunisien. Les âges IRSL de ces deux unités marines, obtenus à El Hajeb, à proximité de la localité type de Douira au Sahel, confirment l’âge pré-tyrrhénien de la Formation Douira. Ils démontrent par ailleurs, pour la première fois, l’existence au sein de cette formation, de deux hauts niveaux marins distincts, corrélatifs des MIS 7 et 9. Ces deux unités marines sableuses sont séparées à El Hajeb, par une surface d’érosion majeure et à Réjiche, par un limon continental pédogénéisé témoignant d’un épisode de bas niveau marin qui pourrait être corrélé au MIS 8. Nous proposons donc ici de subdiviser cette Formation Douira en deux membres, inférieur et supérieur, attribués respectivement aux MIS 9 et 7. Ces deux hauts niveaux marins sont contemporains des hauts niveaux lacustres du sud-ouest tunisien et de Libye ainsi que des sapropèles du bassin méditerranéen.

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Texte intégral

1 - Introduction

1L’ensemble de la côte tunisienne est jalonné de nombreux dépôts littoraux pléistocènes témoins de hauts niveaux marins interglaciaires qui renseignent sur les variations glacio-eustatiques de la Méditerranée en relation avec les changements globaux du climat. Ces formations littorales sont par ailleurs affectées par d’importantes déformations tectoniques (failles, décrochements, soulèvement différentiel) qui trouvent leur origine dans le rapprochement des plaques africaine et eurasiatique. Dans ce contexte tectoniquement actif, les paléorivages pléistocènes constituent de précieux marqueurs géomorphologiques dont la datation radiométrique apparaît essentielle pour la reconstitution des fluctuations climatiques passées et l’analyse spatio-temporelle des déformations tectoniques.

2Le Sahel tunisien (fig. 1) est reconnu comme une région clé pour l’étude du Dernier Interglaciaire Tyrrhénien (MIS 5), en raison de l’étendue des dépôts littoraux, la variété des faciès et l’abondance de la faune à Strombus bubonius, fossile directeur du Tyrrhénien en Méditerranée (Issel, 1914). Ces dépôts littoraux ont fait l’objet de nombreuses études géomorphologiques, stratigraphiques, sédimentologiques, tectoniques et géochronologiques. C’est dans cette région, que Paskof et Sanlaville (1976) établirent le premier cadre chronostratigraphique des formations marines tyrrhéniennes. Trois formations y furent distinguées, de la plus ancienne à la plus récente, les Formations Douira, Rejiche et Chebba (tab. 1), redéfinies ultérieurement par Mahmoudi (1986, 1988) en terme d’unités stratigraphiques locales (unités de Douira, de Khniss et de Rejiche ; tab. 1). Ces trois formations furent initialement attribuées au Tyrrhénien, en s’appuyant sur des arguments géomorphologiques, lithostratigraphiques, biostratigraphiques et des âges U/Th mesurés sur coquilles de mollusques (Glycymeris, Strombus) dont la fiabilité fut toutefois contestée ultérieurement en raison de l’ouverture du système et de l’incorporation post-mortem d’uranium (Bernat et al., 1985).

3Cette chronologie courte a ensuite été remise en question par les résultats de l’analyse de la racémisation des acides aminés (Miller et al., 1986) qui confirmaient l’âge tyrrhénien des formations Rejiche et Chebba, mais suggéraient par contre un âge pré-tyrrhénien pour la Formation Douira. L’appartenance de la Formation Douira à un cycle interglaciaire distinct, antérieur au Tyrrhénien, fut confortée par la mise en évidence d’un sable limoneux brun rouge continental pédogénéisé (unité LC3, fig. 2), témoin d’un bas niveau marin, entre les dépôts de la Formation Douira et les dépôts tyrrhéniens sus-jacents (Paskoff & Sanlaville, 1986).

4La Formation Douira dont le stratotype a été défini dans la localité de Douira au sud de Madhia (fig. 1), n’affleure que très localement le long de la côte sahélienne. Elle est représentée par une sédimentation siliciclastique dépourvue de Strombes et d’oolithes. Si cette formation apparaît aujourd’hui comme une unité morpho-stratigraphique caractéristique du Pléistocène moyen marin au Sahel, sa position chronologique au sein du Pléistocène moyen demeure encore très incertaine. Son attribution au MIS 7 ou au MIS 9 reste problématique et n’a pu jusqu’ici être précisée en l’absence de données radiométriques fiables. En effet, l’application récente de la méthode OSL aux quartz des dépôts marins de la Formation Douira (Mauz et al., 2009) n’a pas permis de lever cette incertitude chronologique. L’âge OSL obtenu (138 ± 9 ka) est un âge minimum qui sous-estime l’âge réel du dépôt, le signal OSL du quartz ayant atteint son seuil de saturation. Les dépôts littoraux du Pléistocène moyen de Tunisie se révèlent donc inaccessibles à l’OSL du quartz suite à l’apparition précoce du seuil de saturation vers 100-150 ka.

5L’objectif de cette étude est de préciser la position chronologique de la Formation Douira en mettant en oeuvre une méthode alternative de datation par luminescence, la méthode IRSL (« Infra-Red Stimulated Luminescence ») sur feldspaths alcalins dont le seuil de saturation est généralement plus élevé que celui du quartz. L’IRSL (Hütt et al., 1988) est une forme particulière d’OSL spécifique aux feldspaths qui sont stimulés optiquement par de l’infrarouge. Dans le cadre de cette étude, la méthode IRSL est appliquée aux grains de feldspaths alcalins (200-250 μm) des deux unités marines sableuses de la Formation Douira affleurant dans la carrière d’El Hajeb située à proximité immédiate du village de Douira, localité-type de la Formation Douira. Parallèlement à cette étude chronologique, une analyse sédimentologique et pétrographique des différentes unités marines de la Formation Douira affleurant à El Hajeb, a été réalisée pour y préciser les milieux de dépôt.

Fig. 1 : A/ Carte de localisation, B/ Affleurements des cordons littoraux de Rejiche et Douira dans la région du Sahel tunisien, C/ Carte des formations plio-pléistocènes et holocènes du Sahel tunisien.

Fig. 1 : A/ Carte de localisation, B/ Affleurements des cordons littoraux de Rejiche et Douira dans la région du Sahel tunisien, C/ Carte des formations plio-pléistocènes et holocènes du Sahel tunisien.

Tab. 1 : Litho-chronostratigraphie des formations marines tyrrhéniennes et pré-tyrrhéniennes du Sahel tunisien

Tab. 1 : Litho-chronostratigraphie des formations marines tyrrhéniennes et pré-tyrrhéniennes du Sahel tunisien

C/ limon continental et paléosol

2 - Contexte géomorphologique et chronostratigraphique

6Au Sahel, les dépôts marins tyrrhéniens et pré-tyrrhéniens affleurent sous la forme de deux cordons littoraux emboîtés, respectivement le cordon de Réjiche et celui de Douira (fig. 1). Ils reposent en discordance sur des dépôts Mio-Pliocène et Villafranchien.

7Le cordon de Réjiche qui s’étend sur l’ensemble du littoral sahélien est subparallèle au rivage actuel (fig. 1). Ce cordon est constitué de dépôts marins littoraux, lagunaires et éoliens. Il montre une superposition de deux unités lithostratigraphiques (Mahmoudi, 1988) : l’unité de Khniss constituée de dépôts marins siliciclastiques dépourvus de Strombes (unités 2, 3a, 3b ; fig. 2) et l’unité de Réjiche (unités 4a, 4b, 4c, fig. 2) caractérisée par des dépôts marins carbonatés oolitiques riches en Strombes, lesquels sont surmontés d’un faciès régressif de dune éolienne oolithique.

8Le cordon de Douira se distingue par sa position interne (fig. 1) et son extension plus limitée (5 km). Il est décalé vers l’ouest de 500 à 800 m par rapport au cordon de Rejiche qui le recoupe (fig. 1). Il culmine à environ 11 m d’altitude. Il est entaillé par le cordon de Réjiche et est séparé de ce dernier par un sable limoneux brun rouge continental pédogénéisé, à hélicidés et nodules calcaires, de plus d’un mètre d’épaisseur, témoin d’une période de bas niveau marin et d’un épisode de continentalisation (unité LC3, fig. 2). Ce cordon est constitué de dépôts marins littoraux et lagunaires appartenant à la Formation Douira. Ils renferment une faune banale de littoral sableux (Cardium et Glycymeris) mais sont dépourvus de Strombes et d’oolithes. Les faciès de dunes éoliennes y sont absents (non dépôt ou érosion ?).

9L’attribution du cordon de Réjiche (unités de Khniss et Rejiche) au MIS 5 est aujourd’hui bien établie. Les coraux (Cladocora) prélevés dans la Formation Rejiche à Monastir ont été datés 126 ± 7 ka par la méthode U/Th (Hearty, 1986). Les valeurs D/L des coquilles de Glycymeris prélevées dans la Formation Réjiche (D/Lmoy= 0,48 ± 0,04 ; n = 42) sont caractéristiques de l’aminozone E de Hearty et al. (1986) qui est corrélée au MIS 5e en Méditerranée. Enfin l’âge OSL sur quartz du dépôt marin siliciclastique appartenant à l’unité de Khniss est estimé à 121 ± 10 ka (Mauz et al., 2009). Par contre, les âges U/Th sur mollusques (Paskoff & Sanlaville, 1983), obtenus pour la Formation Réjiche (37-98 ka) et la Formation Douira (98-136 ka), sont fort dispersés et considérés comme non fiables suite à l’ouverture du système et l’incorporation postdépositionnelle d’uranium induisant un rajeunissement (Kaufman et al., 1971, 1996 ; Hillaire-Marcel et al., 1986 ; McLaren & Rowe, 1996).

10La position chronologique de la Formation Douira au sein du Pléistocène moyen reste quant à elle imprécise. Les rapports D/L mesurés sur Glycymeris (D/Lmoy = 0,68 ± 0,06 ; n = 14), dans la localité type de Douira, sont significativement supérieurs à ceux obtenus pour les coquilles tyrrhéniennes. Cette valeur moyenne étant caractéristique de l’aminozone G de Hearty et al. (1986), Miller et al. (1986) ont proposé une corrélation avec le MIS 9. Cependant, compte tenu de la forte dispersion des valeurs D/L qui s’échelonnent entre 0,560 et 0,805, et de la présence dans ces dépôts de coquilles dont les valeurs sont équivalentes à celles de l’aminozone F (MIS 7), Miller et al. (1986) n’excluent pas l’éventualité d’un mélange de deux populations d’âges différents (MIS 7 et MIS 9), soit une incorporation de coquilles anciennes du MIS 9 dans un dépôt mis en place au MIS 7. Il est intéressant de noter que des coquilles du MIS 7 (aminozone F) ont également été détectées dans certains dépôts tyrrhéniens du Sahel (Formation Rejiche) à Hergla et Chebba (fig. 1). Ces résultats de l’aminostratigraphie suggéreraient donc l’existence d’une unité stratigraphique d’origine marine encore non détectée dans la morphologie du Sahel qui serait attribuée au MIS 7 (Oueslati, 1994).

11Si l’existence d’un paléorivage du MIS 7 au Sahel reste pour le moment spéculative, notons qu’à Menzel Temime (fig. 1) le long de la côte orientale du Cap Bon, un paléorivage du MIS 7 a été clairement identifié sur la base des données de l’aminostratigraphie (Miller et al., 1986). Ce dépôt marin, chronostratigraphiquement antérieur au Tyrrhénien, renferme une population homogène de coquilles de Glycymeris dont les valeurs D/L (0,59 ± 0,04; n = 5) sont caractéristiques de l’aminozone F.

12Une première tentative de datation OSL sur quartz de dépôts marins littoraux pléistocènes du Sahel tunisien (Hergla et Chebba) fut réalisée par Wood (1994). La méthode OSL fut appliquée aux dépôts marins sableux affleurant à la base de la falaise actuelle d’Hergla, de part et d’autre d’un conglomérat intraformationnel d’âge tyrrhénien (« boulder bed ») à Strombus bubonius. Le dépôt tyrrhénien sus-jacent au conglomérat renferme des Strombes et des Glycymeris appartenant à l’aminozone E. Wood (1994) a obtenu des âges de 131 ± 29 ka et 179 ± 33 ka, pour les dépôts sableux situés respectivement au-dessus et en dessous du conglomérat, en utilisant la technique des doses additives sur aliquotes multiples, suggérant ainsi une mise en place respectivement au MIS 5e et au MIS 7. Ces résultats OSL demeurent cependant controversés en raison de la mauvaise reproductibilité et la faible précision des valeurs De. Ils se révèlent par ailleurs en apparente contradiction avec ceux de Mauz et al. (2009) qui ont montré qu’en Tunisie, la méthode OSL sur quartz, s’appuyant sur la technique « SAR » (technique de l’aliquote unique « Single Aliquot Regenerative technique ») (Murray & Wintle, 2000), est limitée à 100-150 ka en raison de l’apparition précoce du seuil de saturation.

Fig. 2 : Coupe synthétique des cordons littoraux de Douira et de Rejiche, d’après Mahmoudi (1988) modifié.

Fig. 2 : Coupe synthétique des cordons littoraux de Douira et de Rejiche, d’après Mahmoudi (1988) modifié.

Unité de Douira : 1a et 1b/ sables marins quartzeux fins à Cardium séparés par une discontinuité stratigraphique (surface d’érosion et limon continental pédogénéisé LC1), LC2/ limon continental, 1c/ calcaire gréseux bioclastique grossier à Cardium et à Glycymeris (lumachelle), LC3/ sable limoneux continental pédogénéisé. Unité de Khniss : 2/ sables quartzeux marins, 3a/ sables et marnes lagunaires, 3b/ sables quartzeux éoliens. Unité de Rejiche : 4a/ sables bioclastiques et oolithiques à Strombus bubonius, 4b/ sables oolithiques éoliens, 4c/ conglomérat de la Chebba.

3 - Matériel d’étude : description de la coupe d’El Hajeb

13La Formation Douira affleure dans la carrière d’El Hajeb qui a exploité le cordon de Douira, à 500 m au nord de la localité type de Douira (fig. 1). La coupe d’El Hajeb montre une superposition de trois unités stratigraphiques marines notées de bas en haut, A, B et C (fig. 3). Les unités marines A et B sont séparées à El Hajeb par une discontinuité lithologique majeure (surface d’érosion). L’unité A est emboîtée dans l’unité B qu’elle entaille. Vers le nord, dans la carrière de Réjiche, les unités A et B sont séparées par un limon continental (unité LC1, fig. 2) pédogénéisé d’un mètre d’épaisseur (Mahmoudi, 1986, 1988). L’unité C est scellée par un sable limoneux brun rouge métrique, continental et pédogénéisé, à Helix et nodules calcaires (unité LC3, fig. 2). Ce dernier sépare les cordons de Douira et de Réjiche (Paskoff & Sanlaville, 1976, 1980 ; Mahmoudi, 1986, 1988). Notons enfin que tous les dépôts marins de la Formation Douira sont dépourvus d’oolithes, de Strombes et de coraux. Les faciès émersifs de dune côtière y sont absents (non dépôt ou érosion ?).

3.1 - L’unité stratigraphique A

14Cette unité est caractérisée par une sédimentation à dominante siliciclastique. Elle est représentée par un sable marin quartzeux fin, très faiblement induré, à stratification horizontale (fig. 4A), renfermant quelques rares valves de Cardium. Ce sédiment est constitué de plus de 50 % de grains de quartz, arrondis à sub-arrondis, auxquels sont associés des débris d’algues, des plaques d’échinidés, des foraminifères benthiques et des pelletoїdes (fig. 4B). Sa teneur en carbonates est de 20,8 %. Ces derniers sont liés à la boue micritique qui entoure les grains et au ciment calcitique intergranulaire. L’unité A correspond à un milieu littoral de type infratidal (zone infratidale inférieure) régi par une dynamique marine de faible énergie, soumis à des courants unidirectionnels, sur une côte faiblement agitée.

Fig. 3 : Séquence marine d’El Hajeb.

Fig. 3 : Séquence marine d’El Hajeb.

1/ Stratification horizontale, 2/ Surface d’érosion, 3/ Stratificationsobliques en festons, 4/ Lumachelle, 5/ Galets, 6/ Niveaux de tempestite.; ronds noirs/ échantillons prélevés pour les analyses IRSL et granulométrique, carrés noirs/ échantillons de lame mince.

3.2 - L’unité stratigraphique B

15Cette unité est constituée de sables biodétritiques. Elle est séparée de l’unité A sous-jacente par une surface d’érosion majeure très étendue correspondant à une surface trangressive. Elle montre une superposition de deux unités sédimentaires B1 et B2 (fig. 3) qui traduit la transition d’un environnement infratidal à un environnement intertidal.

16L’unité sédimentaire B1 est représentée par un sable quartzeux fin, moyennement induré, bioclastique, à stratifications obliques en festons à large extension latérale caractéristiques de la zone infratidale supérieure (fig. 5A). Les limites érosives de certains festons renferment localement des accumulations de lamellibranches (horizons de tempestites) qui suivent parfaitement le sens d’inclinaison de la stratification. Ce sédiment est riche en grains de quartz arrondis à sub-arrondis (fig. 5B). Sa teneur en carbonates est semblable à celle de l’unité A (20 %). Ces derniers sont d’origine biogénique (bioclastes) et chimique (ciment carbonaté). L’unité B1 correspond à un milieu infratidal comparable à celui de l’unité A mais régi par une dynamique marine de plus forte énergie.

17L’unité sédimentaire B2 est un sable quartzeux fin bioclastique à stratifications obliques en festons (fig. 5A) dont les lits de stratification sont plus serrés et plus inclinés que ceux de l’unité B1. Cette réduction de l’extension latérale des festons est associée au développement de rides longitudinales dans la zone intermédiaire entre l’infratidal supérieur et l’intertidal. Cette unité B2 montre également des stratifications obliques entrecroisées liées aux courants de marée caractéristiques de la zone intertidale. Vers le sommet de l’unité B2, des structures en arêtes de poisson apparaissent localement. Il importe de signaler la présence de nombreux horizons de tempestites associées aussi bien aux stratifications en festons qu’aux stratifications entrecroisées (lentilles lumachelliques à Cardium et Glycymeris). Ce sédiment est constitué de grains de quartz sub-arrondis à sub-anguleux et de particules carbonatées micritisées. La fraction détritique y est dominante. L’unité B2 témoigne d’un environnement intertidal balayé par des eaux de forte énergie lors d’épisodes de tempête répétitifs attestés par la présence des lentilles lumachelliques. L’évolution verticale des faciès et des structures sédimentaires au sein de l’unité B traduit la transition d’un milieu infratidal supérieur (unité B1) vers un milieu intertidal (unité B2) associé à un hydrodynamisme côtier de plus grande énergie.

Fig. 4A : Affleurement de l’unité A

Fig. 4A : Affleurement de l’unité A

sables marins fins à stratifications horizontales

Fig. 4B : Microfaciès de l’unité A (LN)

Fig. 4B : Microfaciès de l’unité A (LN)

grainstone formé de grains de quartz (qz), de débris d’algues (al), d’échinodermes (ech) et de foraminifères benthiques (for).

Fig. 5A: Affleurement de l’unité B

Fig. 5A: Affleurement de l’unité B

sables marins fins à stratifications obliques en festons. Noter la diminution de l’extension latérale des festons de la base vers le sommet de l’unité B (unités B1 et B2).

Fig. 5B: Microfaciès de l’unité B1 (LN)

Fig. 5B: Microfaciès de l’unité B1 (LN)

grainstone riche en grains de quartz (qz), renfermant des débris d’algues (al), des pelletoïdes (pel). Noter l’orientation des éléments constitutifs selon un axe Nord-Sud parallèle à la direction du courant marin

3.3 - L’unité stratigraphique C

18Cette unité est représentée par une lumachelle grossière à Glycymeris, Cardium et galets de croûte calcaire villafranchienne, qui marque la limite des hautes mers. Elle culmine ici à 10 – 11 m d’altitude par rapport au niveau marin actuel. Epaisse de 2 à 3 m, elle surmonte, selon un contact érosif, l’unité sédimentaire B2. La mise en place de cette lumachelle traduit un environnement intertidal supérieur soumis à des vagues de forte énergie.

19Précisons que les unités marines bioclastiques B et C, observées à El Hajeb, correspondent aux dépôts de la « Formation Douira » décrits par Paskoff et Sanlaville (1976) dans la carrière et le drain de Douira. Les trois unités marines (A, B, C) sont par ailleurs comparables à celles observées par Mahmoudi (1986, 1988) dans la carrière de Réjiche au nord d’El Hajeb (unités 1a, 1b et 1c ; fig. 2). Celles-ci appartiennent à l’« unité basale » de Mahmoudi (1986) redéfinie ultérieurement comme l’« unité stratigraphique locale de Douira » (Mahmoudi, 1988). Cette « unité basale » comprend deux dépôts de « sables quartzeux fins à Cardium » (équivalents des unités A et B d’El Hajeb) surmontés d’un « calcaire gréseux bioclastique grossier riche en coquilles de Cardium et Glycymeris » (unité C). Cependant, la séquence observée par Mahmoudi renferme trois unités supplémentaires, interstratifiées, qui disparaissent latéralement vers le sud et qui sont donc absentes à El Hajeb et Douira. Il s’agit de :

  • deux horizons limoneux continentaux à Helix : le premier est un limon métrique (LC1, fig. 2), pédogénéisé, très étendu, intercalé entre les unités A et B. Le second est un limon moins épais (LC2, fig. 2), plus ponctuel, moins étendu, qui coiffe l’unité B.

  • une marne à Ostrea, faciès lagunaire présent à la base de la lumachelle (unité C) ; elle surmonte le second limon continental de faible extension. Ce faciès de début de cycle transgressif accompagne la remontée du niveau marin qui s’achève avec la mise en place de la lumachelle.

20Les échantillons ELHA 2 et ELHA 1 destinés à la datation IRSL ont été prélevés respectivement dans les unités A et B1 (fig. 3) au sein d’horizons sableux très faiblement indurés, homogènes, non coquilliers. L’analyse granulométrique de ces deux échantillons montre qu’il s’agit de sables fins (80 à 91 % des particules ayant une dimension comprise entre 50 et 200 µm), très bien classés avec une répartition granulométrique unimodale (Mode = 180 µm).

21Les coquilles de Glycymeris analysées par racémisation (Miller et al., 1986) proviennent des dépôts marins coquilliers de Douira (carrière et drain de Douira) qui sont équivalents aux unités B2 et C d’El Hajeb. L’échantillon OSL de Mauz et al. (2009) est issu du sable marin coquillier supérieur correspondant à l’unité B2 d’El Hajeb.

4 - Méthodologie

22La méthode de datation IRSL mise en œuvre repose sur l’analyse du signal IRSL des feldspaths alcalins grossiers (densité < 2,58 g.cm-3) : 200-250 μm. La dose équivalente (dose totale, dénommée De, de radiation reçue par le minéral depuis son enfouissement) est estimée par la méthode des doses γ additives (MDA) appliquée à des aliquotes multiples: différentes aliquotes multigrains (20 mg) d'un même échantillon sont irradiées à température ambiante au moyen d'une source γ de 60Co (voir Balescu et al., 2003). Les aliquotes sont ensuite préchauffées à 160°C pendant 8 heures, préalablement à la lecture de leurs signaux IRSL. Les contributions des rayonnements externes (α β et γ) et internes (β) à la dose annuelle (Da) sont calculées à partir des teneurs en U, Th et K du sédiment et des teneurs en U, Th et K interne des grains qui ont toutes été mesurées par activation neutronique. La contribution du rayonnement cosmique est calculée à partir des données de Prescott et Hutton (1994) en tenant compte des profondeurs actuelles des échantillons.

23En raison de l’instabilité du signal IRSL des feldspaths (« fading ») qui se traduit par une perte spontanée de signal au cours du temps et donc une sous-estimation de l’âge, les âges IRSL mesurés doivent être corrigés pour le « fading ». Plusieurs protocoles ont été proposés pour réduire l’effet de ce fading ou le corriger. Dans le cadre de cette étude, nous avons appliqué le protocole de correction pour le fading à long terme de Mejdahl (1988, 1989) qui est décrit en détail dans Balescu et al. (1997). Ce protocole a été préalablement testé avec succès sur plusieurs dépôts marins littoraux interglaciaires du MIS 5, 7 et 9 (Balescu, 2004), dans le nord-ouest de la France (Bassins de la Mer du Nord et de la Manche ; Balescu & Lamothe 1993, 1994 ; Balescu et al., 1997) et en Calabre (Méditerranée ; Balescu et al., 1996) pour lesquels nous disposions d’un contrôle géochronologique indépendant. Dans la présente étude, la durée de vie thermique réelle du signal de luminescence (paramètre τ2 de Mejdahl, 1988) est estimé sur les feldspaths alcalins d’âge « infini » de l’échantillon HER12 (200-300 μm) prélevé dans le sable marin villafranchien affleurant à la base de la falaise actuelle d’Hergla (fig. 1). Ce sable est surmonté de dépôts marins tyrrhéniens. La valeur moyenne du terme exponentiel de la fonction exponentielle utilisée pour l’ajustement des courbes de croissance (paramètre B de Mejdahl, 1988) dans cette région est estimée à B = 0,00082 ± 0,00022. Le paramètre (τ2) est estimé à 1212 ± 20 ka. Les âges IRSL(MDA) mesurés 12 mois après l’irradiation en laboratoire pour réduire les effets du fading anormal (Spooner, 1992), ont été corrigés en utilisant l’équation (8) de Mejdahl (1988). Notons cependant que l’âge IRSL(MDA) mesuré de HER12 (761 ± 208 ka) ne peut être corrigé, cet échantillon ayant atteint son seuil d’équilibre. Cet âge IRSL fixe donc l’âge maximum accessible par la méthode IRSL (MDA) des feldspaths alcalins pour les dépôts littoraux de cette région.

24Par ailleurs, pour tester l’efficacité de la remise à zéro de la luminescence des feldspaths au moment du dépôt, la technique de l’aliquote unique, la technique « SAR », développée par Murray et Wintle (2000) et adaptée aux feldspaths par Lamothe (2004), a été mise en œuvre sur les échantillons d’El Hajeb en appliquant des doses β de régénération sur des aliquotes uniques multigrains (10 à 30 grains par aliquote) en utilisant la même préchauffe de 280°C (TL, 5°C/s) pour la dose régénérée et la dose test. Le rapport Ln/Tn (Ln : luminescence naturelle ; Tn : luminescence induite par une dose test de 29 Gy) a été mesuré sur plusieurs aliquotes (tab. 2). Les courbes de croissance IRSL, MDA et SAR, de l’échantillon ELHA2 sont reportées figure 6.

25Enfin, la correction de Huntley et Lamothe (2001) pour le fading anormal qui s’applique aux âges IRSL(SAR) a été mise en œuvre à titre indicatif (tab. 2), car elle n’est valide que pour les sédiments d’âge inférieur à 50 ka, dont le signal IRSL naturel se situe dans la zone linéaire de la courbe de croissance. Son application aux sédiments du Pléistocène moyen se révèle quant à elle insuffisante et ne fournit donc que des âges minimum, comme l’ont montré les âges IRSL(SAR) corrigés obtenus pour les lœss de Roumanie attribuables aux stades isotopiques 6 et 8 (Balescu et al., 2003). Pour les échantillons d’El Hajeb, la valeur du paramètre g a été estimée à 4,5 ± 0,5 % par décade en utilisant le protocole de Auclair et al. (2003)

Tab. 2 : Résultats de la datation IRSL et données sur la radioactivité

Tab. 2 : Résultats de la datation IRSL et données sur la radioactivité

ELHA1 et ELHA2/ sables marins (unités B1 et A) d’El Hajeb, HER12/ sable villafranchien d’Hergla. De SAR/ dose équivalente estimée par la technique SAR(n =24; mesure IRSL immédiate), De MDA/ dose équivalente estimée par la méthode des doses additives (délai de 12 mois entre l’irradiation γ et la mesure IRSL), Da/ dose annuelle, (a) contribution beta externe, (b) contribution gamma externe et rayonnement cosmique, (c) contribution alpha externe, (d) contribution beta interne. Teneur moyenne en K interne des grains de feldspaths alcalins : 4 ± 1 %. Les différentes composantes externes de la dose annuelle ont été corrigées pour tenir compte de l’atténuation des rayonnements en fonction de la taille des grains et de la teneur en eau. La teneur en eau moyenne a été estimée à 5 ± 3 %. (*) Age IRSL corrigé pour le fading anormal suivant le protocole de D. Huntley et M. Lamothe (2001), (**) Age IRSL corrigé pour le fading à long terme suivant le protocole de Mejdahl (1988, 1989).

5 - Présentation et discussion des résultats de la datation IRSL

26Les résultats de la datation IRSL des dépôts marins littoraux attribués à la Formation Douira (échantillons ELHA1 et ELHA2) sont présentés dans le tableau 2.

27Les signaux IRSL naturels des échantillons ELHA1 et ELHA2 sont situés en dessous de leur seuil de saturation comme l’indiquent les courbes de croissance MAD et SAR reproduites sur la figure 6, tandis que les signaux OSL du quartz de la Formation Douira (Mauz et al., 2009) sont à saturation. La faible dispersion des Ln/Tn (σ = 1 à 2 % ; n = 16) estimées par la technique « SAR » sur aliquotes uniques (tab. 2) suggère que la remise à zéro du signal IRSL des feldspaths au moment du dépôt a été efficace. Les deux échantillons ELHA1 et ELHA2 sont associés aux domaines inter- et infratidaux, respectivement. Comme l’a montré l’analyse des faciès, il s’agit de sables marins très bien classés, qui ne présentent aucun indice de remaniement post-dépositionnel, d’altération ou de bioturbation.

28Les âges IRSLMDA obtenus pour les dépôts sableux marins des unités A et B, corrigés selon le protocole de Mejdahl (1988, 1989), sont respectivement, 333 ± 45 ka et 216 ± 25 ka. Ils sont significativement différents et stratigraphiquement cohérents. Ils suggèrent une mise en place au cours de deux périodes interglaciaires distinctes du Pléistocène moyen récent, corrélées aux MIS 7 et 9. Ces unités sableuses, associées à deux hauts niveaux marins interglaciaires, sont séparées à El Hajeb par une surface d’érosion majeure (surface transgressive) et plus au nord, à Rejiche, par un sable limoneux continental pédogénéisé qui témoigne d’un épisode de bas niveau marin et de continentalisation.

29La correction de Huntley et Lamothe (2001) appliquée à titre indicatif aux échantillons d’El Hajeb, ne fournit par contre que des âges minimum (voir § 4). Pour l’unité B, l’âge IRSLSAR corrigé (187 ka) est inférieur à l’âge IRSLMAD corrigé (216 ka) mais est néanmoins cohérent avec une attribution au MIS 7. Pour l’unité A, la correction se révèle insuffisante comme l’avaient montré les âges IRSLSAR corrigés des lœss roumains mis en place au cours des stades isotopiques 6 et 8 (Balescu et al., 2003).

30Par ailleurs, les âges IRSLMAD corrigés (selon le protocole de Mejdahl) sont cohérents avec les résultats de l’analyse aminostratigraphique de Miller et al. (1986). Rappelons que pour la Formation Douira, les rapports D/L ont été mesurés sur des coquilles de Glycymeris prélevées à Douira au sein des dépôts marins équivalents aux unités B et C d’El Hajeb. En s’appuyant sur la valeur moyenne du rapport D/L (0,69), Miller et al. (1986) ont proposé de corréler ces dépôts marins au MIS 9 (aminozone G). Cependant, la forte dispersion des rapports D/L indiquerait selon eux, un mélange de deux populations d’âges différents MIS 7 et MIS 9, donc une incorporation de coquilles anciennes d’âge MIS 9 dans un sable marin déposé au MIS 7. Cette hypothèse d’une mise en place des dépôts marins supérieurs de Douira (unités B et C) au MIS 7 est ici confortée par l’âge IRSL de l’unité B (216 ka). Par ailleurs, l’hypothèse d’une incorporation de coquilles anciennes d’âge MIS 9 dans les sables de l’unité B est cohérente avec l’âge IRSL (333 ka) des sables de l’unité A sous-jacente. La surface d’érosion transgressive qui sépare les unités marines A et B implique une remise en suspension et une re-exposition à la lumière solaire des coquilles et des grains détritiques anciens issus de l’érosion de l’unité A, lors de la remontée du niveau marin au MIS 7. Cette re-exposition des grains anciens à la lumière a entraîné une remise à zéro de l’IRSL héritée (ou horloge interne) des feldspaths au moment de leur incorporation à l’unité B, au MIS 7. L’efficacité de cette remise à zéro est attestée par la faible dispersion des valeurs Ln/Tn des feldspaths de l’unité B (tab. 2).

31Enfin, on notera que des coquilles du MIS 7 (aminozone F) ont également été détectées dans certains dépôts tyrrhéniens du Sahel (Formation Rejiche, aminozone E) à Hergla et La Chebba (fig. 1). La présence de ces coquilles remaniées suggérait donc l’existence d’un paléorivage du MIS 7 qui jusqu’ici n’avait pas encore été identifié dans la morphologie du Sahel (Oueslati, 1994). L’âge OSL sur quartz (179 ± 33 ka) obtenu ultérieurement par Wood (1994) pour le sable marin d’Hergla affleurant à la base de la falaise actuelle, semblait conforter cette hypothèse. Mais les âges OSL de Wood (1994) restent toutefois controversés en raison de la faible précision des valeurs De et de leur apparente contradiction avec les résultats de Mauz et al. (2009) qui ont montré que dans cette région le signal OSL du quartz saturait vers 100-150 ka. Or, les signaux OSL naturels mesurés par Wood (1994) sur les dépôts supposés pré-tyrrhéniens ne sont pas à saturation, conformément à ce que nous avons observé pour les feldspaths. Les doses annuelles (Da) des échantillons de Wood (1994) et de Mauz et al. (2009) sont du même ordre de grandeur (entre 0.4 et 0.6 Gy/ka), les doses de saturation sont quant à elles très différentes (>200 Gy d’après Wood (1994) et ~60 Gy d’après Mauz et al. (2009)). Il n’est donc pas exclu que l’apparente contradiction entre les résultats de Wood (1994) et de Mauz et al. (2009) soit due à la présence dans les échantillons de Wood (1994), de feldspaths résiduels qui n’auraient pas été totalement éliminés par l’attaque chimique. L’application en cours de la méthode IRSL sur feldspaths à la séquence de Hergla, devrait permettre de vérifier cette hypothèse.

32En conclusion, la méthode de datation IRSL (MAD) sur feldspaths alcalins, accompagnée de la procédure corrective de Mejdahl, permet une discrimination chronologique entre les stades isotopiques 7 et 9. Elle prend ainsi le relais de la méthode OSL sur quartz qui sur le littoral tunisien est limitée à 100-150 ka (Mauz et al., 2009). L’âge IRSL de l’échantillon infini, HER12, suggère par ailleurs, que l’âge maximum accessible par la méthode IRSL (MAD) dans cette région est d’environ 500 ka ; elle peut donc être étendue jusqu’au MIS 11.

33Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude confortent l’âge pré-tyrrhénien de la Formation Douira. Ils confirment l’existence dans la morphologie côtière du Sahel, d’un paléorivage du MIS 7 qui demeurait jusqu’ici spéculative. Ils démontrent enfin, pour la première fois, l’existence au sein de la Formation Douira, de deux hauts niveaux marins distincts, superposés, corrélatifs des MIS 7 et MIS 9. Ces derniers sont séparés à El Hajeb, par une surface d’érosion majeure très étendue et à Réjiche, plus au nord, par un limon continental pédogénéisé (LC1, fig. 2) témoignant d’un épisode de bas niveau marin et de continentalisation qui pourrait être corrélé au MIS 8. Nous proposons dès lors de subdiviser cette Formation Douira en deux membres, dénommés inférieur et supérieur : le membre inférieur étant représenté par l’unité A, le membre supérieur regroupant les unités B et C (tab. 1). Notons cependant que la sédimentation marine du membre supérieur, rapportée au MIS 7, est interrompue par un épisode régressif de faible ampleur attesté au nord d’El Hajeb, à Réjiche, par la présence entre les unités B et C d’un limon continental non pédogénéisé (LC2, fig. 2), moins épais et d’extension plus limitée que celui qui sépare les unités A et B (Mahmoudi, 1988). Ce limon y est par ailleurs surmonté d’une marne à Ostrea. Le membre supérieur enregistre donc vraisemblablement deux cycles transgressifs. Le premier serait représenté par l’unité B, le second débuterait par une marne à Ostrea (faciès lagunaire accompagnant la remontée du niveau marin) et s’achèverait avec le dépôt de la lumachelle (unité C). Cet épisode de bas niveau marin enregistré au sein du MIS 7 pourrait correspondre à un sous-stade du MIS 7 (sous-stade 7.2 ?) qui dans les enregistrements polliniques des séquences lacustres du nord de la Grèce (Ioannina et Tenaghi Philippon) est attesté par une phase plus froide à végétation herbacée (Tzedakis et al., 1997). Une investigation IRSL complémentaire des dépôts pré-tyrrhéniens du Sahel et du Cap Bon oriental, s’appuyant sur un plus grand nombre de sites, devrait permettre d’affiner la chronologie des dépôts littoraux du MIS 7 en Tunisie et d’ainsi tester cette hypothèse.

34Le membre supérieur de la Formation Douira peut être comparé aux paléorivages d’âge MIS 7 de Sardaigne et de Calabre, datés également par la luminescence. Dans l’ouest de la Sardaigne, la séquence marine littorale du site de référence de San Giovanni di Sinis montre une superposition de deux unités marines (U1 et U3) séparées par une unité continentale (U2). Les unités U1 et U3 datées respectivement 186 ± 13 ka et 120 ± 10 ka par la méthode OSL (SAR) sur quartz, ont été rapportées aux MIS 7 et MIS 5e (Andreucci et al., 2009). Plus récemment, la méthode IRSL (SAR) sur feldspaths alcalins a été appliquée à la même unité U1 (Thiel et al., 2010). Les âges IRSL obtenus, corrigés pour le fading (Huntley & Lamothe, 2001), sont compris entre 223 ± 16 ka à la base et 182 ± 10 ka au sommet, confirmant ainsi l’attribution de l’unité U1 au MIS7. En Calabre (sud de l’Italie), la méthode OSL (SAR) sur quartz a été appliquée aux trois terrasses marines étagées pré-thyrrhéniennes (I, II, III) de la région du Capo Vaticano (Bianca et al., 2011). Les âges OSL obtenus, 184 ± 20 ka (terrasse III), 199 ± 21 ka (terrasse II), 207 ± 22 ka et 214 ± 25 ka (terrasse I) suggèrent selon ces auteurs une corrélation aux MIS 7.1, 7.3 et 7.5. La terrasse III (MIS 7.1) surplombe la terrasse tyrrhénienne (IV) datée 134 ± 13 ka et 128 ± 13 ka par le méthode IRSL (MDA) sur feldspaths alcalins (Balescu et al., 1996). On notera qu’aucun dépôt marin littoral du bassin méditerranéen central (Tunisie, Sicile, Sardaigne, sud de l’Italie) rapporté au MIS 7, n’a jusqu’ici livré de Strombes. Les études des paléorivages pléistocènes du sud-est de l’Espagne suggèrent par contre que Strombus bubonius était présent à l’entrée du bassin méditerranéen occidental dès le MIS7 (Hillaire-Marcel et al ., 1986 ; Zazo et al., 2003). Ces études s’appuient sur les dates U/Th obtenues dans les régions d’Almeria et d’Alicante sur des coraux (178 + 9,8/-8,9 ka), des coquilles de Glycymeris (187 + 20/-17 ka) et des coquilles de Strombes (188 + 22/-18 ka).

35La présente étude fournit également de nouveaux éléments de réflexion pour la compréhension de l’évolution du climat du nord-est de la Tunisie au Pléistocène moyen récent. Les deux hauts stationnements marins enregistrés au sein de la Formation Douira sont contemporains des hauts niveaux lacustres du sud-ouest tunisien et de Libye, attribués aux MIS 7 et 9. Ces derniers témoignent d’épisodes humides qui ont alterné avec des périodes arides en réponse à la migration de la zone de convergence intertropicale (ITCZ). En Tunisie, un haut niveau lacustre du MIS 7, daté 180-200 ka par la méthode U/Th, a été identifié dans la région des grands chotts au sud-ouest de Gabès (Causse et al., 2003). En Libye, dans le bassin Murzuk (lac Fezzan), deux dépôts distincts de calcaires lacustres étagés, accumulés au cours de périodes humides, ont été mis en évidence et datés à 380-290 ka et 260-205 ka par la méthode U/Th (Geyh & Thiedig, 2008). Ces hauts niveaux marins et lacustres de Tunisie et de Libye, attribuables aux stades isotopiques 7 et 9, coïncident également avec le développement dans le bassin méditerranéen, des sapropèles S7, S8 et S9 au MIS 7 (MIS 7.1, 7.3 et 7.5) et du sapropèle S10 au MIS 9.3 (Kallel et al., 2000 ; Löwemark et al., 2006), dans un contexte climatique chaud et humide. Leur formation est associée à une diminution de la salinité des eaux marines de surface consécutive à une forte augmentation des précipitations dans le bassin méditerranéen au cours des épisodes humides ou pluviaux contemporains des périodes interglaciaires.

36Les dépôts marins siliciclastiques de la Formation Douira (MIS 7 et 9) présentent des teneurs en carbonates (20 %) nettement inférieures à celles des dépôts marins tyrrhéniens du cordon de Rejiche (43 à 87 %). Une même succession de dépôts marins carbonatés et siliciclastiques à dominante quartzeuse, accumulés au cours d’épisodes humides ou pluviaux (interglaciaires), a été observée au sein des séquences littorales pléistocènes de Sardaigne (Kindler et al., 1997) et du sud-est tunisien (Jedoui et al., 2001, 2002). Ces changements verticaux de faciès reflètent selon ces auteurs d’importantes modifications des conditions climatiques ayant régné au moment de leur mise en place (variations du taux d’humidité). Les faciès carbonatés sont associés à un contexte climatique chaud mais assez sec qui favorise une production active des carbonates (James & Kendall, 1992). Par contre, les faciès siliciclastiques témoignent d’un contexte plus humide qui favorise les apports continentaux terrigènes vers les zones littorales. Dans un tel contexte, l’augmentation de la turbidité des eaux littorales freine considérablement la production de carbonates (James & Kendall, 1992 ; Kindler et al., 1997). La prédominance de la composante terrigène dans les dépôts marins de la Formation Douira (MIS 7 et 9) suggère donc une mise en place dans un contexte climatique vraisemblablement plus humide que celui qui a prévalu au MIS 5e lors du dépôt de la calcarénite oolitique à Strombes et coraux datés 126 ± 7 ka à Monastir. Cette interprétation paléoclimatique est confortée par les conclusions des études des séquences lacustres de Libye et de Grèce. En Libye, la réduction progressive de l’étendue du paléolac Fezzan du MIS 9 (52000 km2) au MIS 5 (1400 km2) témoigne d’une évolution climatique marquée par une diminution progressive de l’intensité des épisodes humides, du MIS 9 au MIS 5 (Geyh & Thiedig, 2008). L’analyse pollinique de la séquence lacustre de Ioanina en Grèce montre qu’au cours du MIS 7, les étés étaient plus humides et les hivers plus frais qu’au MIS 5e (Roucoux et al., 2008).

Fig. 6A : Courbe de croissance IRSL (MDA) de l’échantillon ELHA2.

Fig. 6A : Courbe de croissance IRSL (MDA) de l’échantillon ELHA2.

La dose équivalente (De) est estimée par la méthode des doses γ additives sur aliquotes multiples : les aliquotes naturels sont exposés à des doses γ croissantes ; 4 mesures IRSL par dose. Une fonction exponentielle saturante est ajustée aux points. L’extrapolation exponentielle de cette courbe donne la dose équivalente. Stimulation IRSL de 100 s. Préchauffe de 8 h à 160 °C. Mesures IRSL à 50 °C, en utilisant une combinaison de filtres Corning 5-60 et Schott BG 39. Normalisation par rapport au signal naturel en utilisant une illumination de 10s.

Fig. 6B : Courbe de croissance IRSL (SAR) de l’échantillon ELHA2.

Fig. 6B : Courbe de croissance IRSL (SAR) de l’échantillon ELHA2.

Dose équivalente (De) mesurée en utilisant la procédure SAR décrite par Lamothe (2004). Courbe SAR moyenne construite en utilisant les courbes SAR de 3 aliquotes. Mesures IRSL à 50 °C, en utilisant une combinaison de filtres Corning 5-60 et Schott BG 39. La même préchauffe de 280 °C est utilisée pour la dose régénérée et la dose test (28 Gy). Les rapports Ln/Tn sont interpolés sur la courbe de croissance et donnent la dose équivalente.

6 - Conclusions

37La datation IRSL sur feldspaths alcalins (200-250 μm) des dépôts marins sableux de la Formation Douira dans sa région stratotypique, le Sahel, fournit de nouveaux jalons chronologiques indispensables à l’établissement d’un cadre chronostratigraphique fiable pour les dépôts littoraux du Pléistocène moyen de Tunisie.

38La Formation Douira affleurant dans la carrière d’El Hajeb creusée au sein du cordon littoral de Douira, à proximité de la localité type de Douira, montre une superposition de deux unités marines sableuses séparées par une surface d’érosion majeure qui passe latéralement, plus au nord, à un limon continental pédogénéisé. Ces deux unités sableuses ont été datées respectivement 333 ka et 216 ka par la méthode IRSL et sont rapportées aux deux derniers interglaciaires ou épisodes humides du Pléistocène moyen récent corrélatifs des stades isotopiques 7 et 9.

39La méthode IRSL permet donc une discrimination chronologique entre les hauts niveaux marins des stades isotopiques 7 et 9 contrairement à la technique OSL sur quartz qui appliquée aux dépôts littoraux pléistocènes de Tunisie, plafonne à 100-150 ka.

40La présente étude conforte l’âge pré-tyrhénien de la Formation Douira et démontre, pour la première fois, l’existence au sein de cette dernière, de deux hauts niveaux marins interglaciaires distincts séparés par un épisode de bas niveau marin et de continentalisation. Nous proposons dès lors de subdiviser la Formation Douira en deux membres, dénommés inférieur et supérieur, rapportés respectivement au MIS 9 et 7 (tab. 1). Ces résultats IRSL impliquent donc la validité d’une chronologie longue au détriment d’une chronologie courte dans laquelle la Formation Douira était initialement rapportée au Dernier Interglaciaire (MIS 5).

41Les deux hauts stationnements marins enregistrés au sein de la Formation Douira sont contemporains des hauts niveaux lacustres du Sud-Ouest tunisien et de Libye ainsi que des sapropèles du bassin méditerranéen, mis en place au cours des deux derniers épisodes humides du Pléistocène moyen récent corrélatifs des stades isotopiques 7 et 9.

42L’extension de la méthode IRSL aux dépôts littoraux pléistocènes du Cap Bon oriental où les repères chronologiques sont rares voire absents, devrait fournir de nouveaux éléments de réflexion indispensables à la compréhension de l’histoire paléoclimatique et néotectonique du littoral tunisien et du bassin méditerranéen central au Pléistocène moyen.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 : A/ Carte de localisation, B/ Affleurements des cordons littoraux de Rejiche et Douira dans la région du Sahel tunisien, C/ Carte des formations plio-pléistocènes et holocènes du Sahel tunisien.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-1.png
Fichier image/png, 450k
Titre Tab. 1 : Litho-chronostratigraphie des formations marines tyrrhéniennes et pré-tyrrhéniennes du Sahel tunisien
Légende C/ limon continental et paléosol
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-2.png
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Titre Fig. 2 : Coupe synthétique des cordons littoraux de Douira et de Rejiche, d’après Mahmoudi (1988) modifié.
Légende Unité de Douira : 1a et 1b/ sables marins quartzeux fins à Cardium séparés par une discontinuité stratigraphique (surface d’érosion et limon continental pédogénéisé LC1), LC2/ limon continental, 1c/ calcaire gréseux bioclastique grossier à Cardium et à Glycymeris (lumachelle), LC3/ sable limoneux continental pédogénéisé. Unité de Khniss : 2/ sables quartzeux marins, 3a/ sables et marnes lagunaires, 3b/ sables quartzeux éoliens. Unité de Rejiche : 4a/ sables bioclastiques et oolithiques à Strombus bubonius, 4b/ sables oolithiques éoliens, 4c/ conglomérat de la Chebba.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-3.png
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Titre Fig. 3 : Séquence marine d’El Hajeb.
Légende 1/ Stratification horizontale, 2/ Surface d’érosion, 3/ Stratificationsobliques en festons, 4/ Lumachelle, 5/ Galets, 6/ Niveaux de tempestite.; ronds noirs/ échantillons prélevés pour les analyses IRSL et granulométrique, carrés noirs/ échantillons de lame mince.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-4.png
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Titre Fig. 4A : Affleurement de l’unité A
Légende sables marins fins à stratifications horizontales
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-5.png
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Titre Fig. 4B : Microfaciès de l’unité A (LN)
Légende grainstone formé de grains de quartz (qz), de débris d’algues (al), d’échinodermes (ech) et de foraminifères benthiques (for).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-6.png
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Titre Fig. 5A: Affleurement de l’unité B
Légende sables marins fins à stratifications obliques en festons. Noter la diminution de l’extension latérale des festons de la base vers le sommet de l’unité B (unités B1 et B2).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-7.png
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Titre Fig. 5B: Microfaciès de l’unité B1 (LN)
Légende grainstone riche en grains de quartz (qz), renfermant des débris d’algues (al), des pelletoïdes (pel). Noter l’orientation des éléments constitutifs selon un axe Nord-Sud parallèle à la direction du courant marin
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-8.png
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Titre Tab. 2 : Résultats de la datation IRSL et données sur la radioactivité
Légende ELHA1 et ELHA2/ sables marins (unités B1 et A) d’El Hajeb, HER12/ sable villafranchien d’Hergla. De SAR/ dose équivalente estimée par la technique SAR(n =24; mesure IRSL immédiate), De MDA/ dose équivalente estimée par la méthode des doses additives (délai de 12 mois entre l’irradiation γ et la mesure IRSL), Da/ dose annuelle, (a) contribution beta externe, (b) contribution gamma externe et rayonnement cosmique, (c) contribution alpha externe, (d) contribution beta interne. Teneur moyenne en K interne des grains de feldspaths alcalins : 4 ± 1 %. Les différentes composantes externes de la dose annuelle ont été corrigées pour tenir compte de l’atténuation des rayonnements en fonction de la taille des grains et de la teneur en eau. La teneur en eau moyenne a été estimée à 5 ± 3 %. (*) Age IRSL corrigé pour le fading anormal suivant le protocole de D. Huntley et M. Lamothe (2001), (**) Age IRSL corrigé pour le fading à long terme suivant le protocole de Mejdahl (1988, 1989).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-9.png
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Titre Fig. 6A : Courbe de croissance IRSL (MDA) de l’échantillon ELHA2.
Légende La dose équivalente (De) est estimée par la méthode des doses γ additives sur aliquotes multiples : les aliquotes naturels sont exposés à des doses γ croissantes ; 4 mesures IRSL par dose. Une fonction exponentielle saturante est ajustée aux points. L’extrapolation exponentielle de cette courbe donne la dose équivalente. Stimulation IRSL de 100 s. Préchauffe de 8 h à 160 °C. Mesures IRSL à 50 °C, en utilisant une combinaison de filtres Corning 5-60 et Schott BG 39. Normalisation par rapport au signal naturel en utilisant une illumination de 10s.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-10.png
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Titre Fig. 6B : Courbe de croissance IRSL (SAR) de l’échantillon ELHA2.
Légende Dose équivalente (De) mesurée en utilisant la procédure SAR décrite par Lamothe (2004). Courbe SAR moyenne construite en utilisant les courbes SAR de 3 aliquotes. Mesures IRSL à 50 °C, en utilisant une combinaison de filtres Corning 5-60 et Schott BG 39. La même préchauffe de 280 °C est utilisée pour la dose régénérée et la dose test (28 Gy). Les rapports Ln/Tn sont interpolés sur la courbe de croissance et donnent la dose équivalente.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6233/img-11.jpg
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Pour citer cet article

Référence papier

Hajer Mejri, Sanda Balescu, Michel Lamothe, Magali Barre, Hakim Abichou et Samir Bouaziz, « Mise en évidence par la luminescence des feldspaths de deux hauts niveaux marins interglaciaires du Pléistocène moyen (MIS 7 et MIS 9) le long de la côte orientale de la Tunisie (Sahel) », Quaternaire, vol.23/2 | 2012, 3.

Référence électronique

Hajer Mejri, Sanda Balescu, Michel Lamothe, Magali Barre, Hakim Abichou et Samir Bouaziz, « Mise en évidence par la luminescence des feldspaths de deux hauts niveaux marins interglaciaires du Pléistocène moyen (MIS 7 et MIS 9) le long de la côte orientale de la Tunisie (Sahel) », Quaternaire [En ligne], vol.23/2 | 2012, mis en ligne le 01 septembre 2015, consulté le 15 décembre 2017. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/6233

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Auteurs

Hajer Mejri

Laboratoire Halma Ipel, UMR 8164 (CNRS), Université des Sciences et Technologies de Lille, F-59655 VILLENEUVE D’ASCQ cedex. Courriels : hajerm79@gmail.com ;  Laboratoire Eau-Energie-Environnement, ENIS, Université de Sfax, BP W 3038, Sfax, TUNISIE.

Sanda Balescu

Laboratoire Halma Ipel, UMR 8164 (CNRS), Université des Sciences et Technologies de Lille, F-59655 VILLENEUVE D’ASCQ cedex. Courriel: sanda.balescu@univ-lille1.fr

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Michel Lamothe

 Laboratoire de Luminescence LUX, Département des Sciences de la Terre et de l’Atmosphère, Université du Québec à Montréal, CP 8888 Succ. Centre-Ville, H3C 3P8 Montréal, CANADA. Courriel : luxlamothe@yahoo.ca,

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Magali Barre

Laboratoire de Luminescence LUX, Département des Sciences de la Terre et de l’Atmosphère, Université du Québec à Montréal, CP 8888 Succ. Centre-Ville, H3C 3P8 Montréal, CANADA. Courriel : magali.barre@uqam.ca

Hakim Abichou

Laboratoire de Cartographie Géomorphologique des Milieux, des Environnements et des Dynamiques, Faculté des Sciences Humaines et Sociales de Tunis, 94, Avenue 9 Avril, Tunis 1007, TUNISIE. Courriel : hakim_abichoux@yahoo.fr

Samir Bouaziz

Laboratoire Eau-Energie-Environnement, ENIS, Université de Sfax, BP W 3038, Sfax, TUNISIE. Courriel : Samir.Bouaziz@enis.rnu.tn

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