LES TERRAINS EOCENES ET LES PHOSPHATES

Le groupe éocène est représenté en Tunisie par son terme inférieur, que les géologues algériens désignent habituellement sous le nom d’étage suessonien, et par son terme supérieur, le Priabonien de MM. Munier-Chalmas et de Lapparent; le terme moyen, ou Parisien, est entièrement absent. Dans le Sud, l’Eocène inférieur paraît seul représenté.

Un intérêt tout particulier s’attache à l’Éocène inférieur, qui contient les grands gisements de phosphates tunisiens.

On peut reconnaître dans le Suessonien du nord de la Régence deux sous-étages, dont 1 inlérieur, constitué par des marnes, des grès phosphatés et une puissante série calcaire, supporte eu discordance le supérieur, comprenant des marnes brunes avec rognons de calcaires jaunes et des grès fins. L 'Ostrea Boahare/isis se trouve à tous les niveaux de l’Eocène inférieur; dans les calcaires, on rencontre en très grande abondance des nummulites de grande taille, appartenant a plusieurs variétés de la Num/nulites Gizehensis, espèce qui forme également de grandes accumulations en Egypte.

Les phosphates se présentent dans une roche brune ou verdâtre très lriable et de teneur très variable. La richesse est très faible dans le Nord : elle varie entre 2 pour 100 et 15 a 16 pour 100 de phosphate ; ce n’est qu’exceptionnellement qu’on trouve des teneurs plus élevées, 30 a 50 pour 100, au Kalaa-es-Senam, par exemple. L’épaisseur des couches â phosphate est non moins variable : elle est nulle en certains points, atteint 5 à 6 mètres au Kef et même 10 mètres au Kalaa-es-Senam.

Le Suessonien occupe de grandes surfaces sur la rive gauche de la Medjerdah, aux environs de Béjh; mais, dans cette région, le phosphate mérite aussi peu d’être exploité que dans le nord de l’ Algérie. Entre la Medjerdah, au nord, et une ligne allant de Tébessa à Kairouan, au sud, le Suessonien forme de nombreuses cuvettes synclinales correspondant à des plateaux élevés, le plus souvent entièrement isolés et à contours plus ou moins elliptiques. Ces plateaux sont autant de tables de calcaires nummulitiques, limitées par des parois verticales et reposant sur un soubassement de couches phosphatées. Les conditions de gisement et l’aspect orographique du Dyr cl Kef, du Djebel-Gorrah, de la Kalaa-es-Senam, ou Guelaat-es-Senam, de la Calaa-el-Djerda, sont donc identiques à ceux du Dyr de Tébessa. Par contre, les gisements du Nasser-Allah, au sud-ouest de Kairouan, se trouvent dans un chaînon allongé du nord au sud. Les affleurements se présentent suivant deux lignes de crêtes parallèles sur une longueur de près de 30 kilomètres.

Après une longue interruption, l’Ëocène inférieur reparaît dans le Sud, aux environs de Galsa. Il y débute toujours par un dépôt de puissance variable d’argiles à gypse et sel gemme qui repose transgressivement sur les différents termes du Crétacé. Après quelques bancs de calcaires marneux fossilifères, viennent les marnes et les calcaires phosphatés, et la série se termine par des calcaires plus ou moins siliceux à lumachelles d ' Ostrea multicostata, remplaçant les puissants calcaires à nummulites du Nord.

C’est en 1885 que M. Philippe Thomas, vétérinaire principal de l’armée, membre de la mission Cosson, fit la découverte des gisements de phosphate des environs de Gafsa, découverte dont l’importance économique est immense, et qui, en même temps qu’elle fait le plus grand honneur à l’auteur, démontre une fois de plus la grande utilité pratique des explorations géologiques.

L’Éocène inférieur se rencontre sur les deux flancs d’un chaînon anticlinal dirigé de l’est à l'ouest, et allant de Gafsa à Tamerza, comme le montrent les coupes ci-contre (fig. p. 149), que nous empruntons à une note de M. Thomas.

La puissance du niveau phosphaté oscille entre 30 et 100 mètres; elle va généralement en s’atrophiant de l’ouest vers l’est, atteignant son maximum de développement vers le centre de la chaîne. La bande méridionale est la plus importante : elle affleure sur 60 kilomètres de longueur; la bande septentrionale est beaucoup plus disloquée. Au Kanguet-Seldja, on trouve sept couches de phosphate formant une épaisseur totale de 10 mètres. Les marnes qui séparent les bancs de calcaire phosphaté contiennent des dents de squales et des coprolithes.

La teneur moyenne, résultant d’un grand nombre d’analyses, est de 50 à 60 pour 100 pour le phosphate brut; après lavage, la teneur serait supérieure à 60 pour 100.

Le cubage du minerai disponible et exploitable à ciel ouvert est de 5 millions de tonnes de minerai riche dans la seule partie sud des affleurements, et sans tenir compte des marnes phosphatées et des couches de teneur inférieure à 52 pour 100. La totalité du gisement parait dépasser 30 millions de tonnes1.

On rencontre encore le Suessonien avec phosphates ii Midès, au nord de Tamerza, et sur le pourtour du dôme sénonien du Djebel-M’sila, puis dans le Djebel-Jellabia, au sud-ouest de Gafsa.

Au Djebel-Maktarai et au Bir M’Rabot, à l’est d’El Guettai-, on ne trouve plus que les termes inférieurs du Suessonien ; les phosphates ont été enlevés par l’érosion.

L’Eocène supérieur est transgressif sur l’Ëocène inférieur, dont il est séparé par une lacune

1. Ces données sont empruntées à l’ouvrage la Tunisie , Agriculture , Industrie , Commerce , t. Ior, p. 45G,

correspondant à l’Éocène moyen. Il s’étend vers le nord-est dans des régions où l’Éocène inférieur fait défaut et où il repose alors en discordance, soit sur le Cénomanien, soit même sur le Néocomien ou le Jurassique, comme, par exemple, au Zaghouan. Il est constitué lui-même par deux sous-étages distincts, auxquels M. Ficheur a donné en Algérie les noms de Medjanien et de Numidien. Le Medjanien est constitué, comme en Algérie, par des marnes à fucoïdes, passant ordinairement à des grès à la partie supérieure. Le Numidien comprend une importante formation de grès siliceux blancs, friables, bien stratifiés, connus sous les noms de grès de Khroumirie, de grès de Numidie, et qui se retrouvent avec une remarquable constance sur tout le littoral algérien et tunisien. Dans le Centre, le Numidien repose immédiatement sur l’Éocène inférieur et contient des intercalations de calcaires très fossilifères, qui ne laissent aucun doute sur l’âge éocène de ces formations.

Les différents termes de la série éocène jouent un rôle très important au point de vue agricole et forestier et au point de vue de la distribution des eaux, au moins dans le Nord et dans le Centre.

COUPE TRANSVERSALE DE LA CHAINE OCCIDENTALE DE G A F S A , PRÈS DE LA FRONTIÈRE ALGÉRIENNE, MONTRANT LA POSITION S T R A T I G R A P II I Q U E DES GISEMENTS DE PHOSPHATE (d’aPRÈS PH. THOMAS) (p. 148).

C, terrains crétacés supérieurs. — S, Sucssonien (Eocène inférieur). — PH, niveaux de phosphate. — G, gypses éocùncs. — - P, Pliocène.

Q, alluvions quaternaires.)

iN. S

COUPE TRANSVERSALE DU DJEUEL-TSELEJA (d’aPRÈS P1I. THOMAS) (p. 148).

C, terrains crétacés supérieurs. — S, Sucssonien (Eocène inférieur). — PH, niveaux de phosphate. — G, gypses éocènes. — P, pliocène.)

Les calcaires de l’Eocène inférieur donnent naissance à des eaux assez abondantes, quoique d’un débit irrégulier et de mauvaise qualité.

La relation constante du terrain suessonien avec les régions riches en céréales avait déjà frappé Tissot, dans ses explorations de la province de Constantine, et il en avait conclu, bien avant la découverte des riches gisements de Tébessa et de la Tunisie, que le phosphate de chaux devait exister dans l’Eocène inférieur. « Nous savons donc aujourd’hui, dit M. Pli. Thomas, quel fut l’élément actif de cette fécondité si remarquable qui valut à la province romaine d’Afrique le qualificatif de « grenier de Rome ». C’est précisément la région centrale des hauts plateaux qu’arrosent l’Oued- Mellègue, l’Oued-Siliana et leurs affluents, qui possède les lambeaux les plus étendus de Suessonien avec affleurements de la couche à phosphate ; c’est dans les plaines de cette région que sont accumulées les alluvions résultant du démantèlement de ces mêmes formations, et c’est cette région qui est, par excellence, encore aujourd’hui, la région agricole de la Tunisie.

Par contre, la Khroumirie, dans laquelle les grès de Pliocène supérieur occupent une grande partie du territoire, est, de même que la partie voisine de P Algérie, qui s’étend le long du littoral jusqu’à Bône, une région forestière, la région des chênes-lièges.

Ajoutons que c’est dans les grès de l’Eocène supérieur que se trouvent les grands gisements de minerais de fer de la région de Thabarca, concédés^ mais encore non exploités*

IY

LF. S PHASES RÉCENTES DE l’ ÉVOLUTION GÉOLOGIQUE

§ 1. — Terrains tertiaires.

A l’E ocènc supérieur fait suite, en Tunisie, une phase d’émersion correspondant à toute la période aquitanienne . Des plissements ont affecté le pays et ont déterminé la formation de reliefs, auxquels s’est attaquée immédiatement l’action érosive des agents atmosphériques. Les dépressions se sont bientôt trouvées comblées par des formations détritiques, telles que poudingues, sables, argiles rouges, dont les éléments sont empruntés aux dépôts secondaires et à l’Eocène. Ces formations sont attribuées par M. Aubert au Pliocène, mais M. Ficheur pense qu’elles représentent 1 ' Aquitanien, c’est-à-dire l’Oligocène supérieur. Dans ce cas, elles offriraient les plus grandes analogies avec les couches aquitaniennes du bassin du Rhône. Les poudingues et les sables de cette série sont souvent recouverts de bois de conifères; les parties argileuses peuvent fournir un sol arable.

Avec le début du Miocène, la mer reprend partiellement possession du pays ; mais il est dificile d établir ses limites, car I érosion a détruit une partie des dépôts miocènes, tandis que d'autres sont recouverts par les dépôts pleistocènes. Les affleurements actuels s’étendent dans les plaines situées entre Tunis et Bizerte ; on en rencontre au nord et à l’ouest de Kairouan, et ils constituent une grande partie de la presqu’île du cap Bon. Il est probable que dans ces affleurements sont représentés les trois étages que l’on a distingués dans le Miocène d’Algérie : le Cartennien, l'Helvétien et le Sahélien.

L’étage inférieur, généralement gréseux, fournit un sol non cultivable; les étages supérieurs sont plus argileux et donnent lieu à des terres fertiles, quoique un peu fortes. Ni l’aquitanien ni les différents termes du Miocène ne donnent naissance à des sources importantes.

Le Pliocène possède une étendue encore bien moindre que celle du Miocène ; il n’existe que sur le littoral, entre Bizerte et Sousse, et ne couvre de surfaces tant soit peu considérables que dans la presqu de du cap Bon, où ses sables constituent un sol excellent pour la culture de l’olivier.

§ 2. — Formation de l’Atlas.

A 1 époque où se déposaient les terrains pliocènes marins, la chaîne de l’Atlas était déjà entièrement soulevée. Plus que toute autre, cette chaîne doit sa formation à une œuvre de longue durée. Nous avons vu que, pendant toute la durée des temps secondaires, la sédimentation était très fréquemment interrompue, en divers points de la Tunisie, par des exondations partielles, indiquant des mouvements du sol assez importants. Les retours de la mer (les transgressions oxfordienne, portlandienne ou tithonique, cénomanienne, suessonienne, priabonienne, miocène) ne sont pas localisés a la région : ils se produisent aux mêmes époques, non seulement en Algérie, mais encore en Andalousie, dans 1 Apennin, dans une partie des Alpes et jusque dans le Caucase, indiquant

bien l’unité des chaînes circumméditerranéenncs. Les plissements de l’Atlas résultent de la superposition de tous les mouvements attestés par les lacunes et par les transgressions, mais ce sont les derniers plissements, les plus énergiques, ceux de la période tertiaire, qui ont imposé à l’Atlas son orographie. On ne pourrait affirmer que ces mouvements se soient produits toujours aux mêmes endroits et suivant les mêmes directions. Ainsi, la distribution des faciès est régie en Tunisie par des lignes est-ouest, parallèles, par conséquent, au littoral algérien, tandis que les directions des plissements principaux sont toutes différentes. Lin coup d’œil sur la carte géologique montre que les plis de l’Atlas saharien, qui pénètrent en Tunisie avec une direction sud-ouest-nord-est, conservent, les plus septentrionaux, cette direction jusqu’à la mer, tandis que ceux de la Tunisie centrale s’infléchissent bientôt vers le nord. Seuls les plis de la Tunisie méridionale, dans la région au nord des chotts, sont orientés ouest-est, mais, avant d’arriver à la grande plaine de Sfax, ils tournent brusquement au nord1. Il est probable que, dans bien tics cas, les particularités que l’on observe sur le pourtour des dômes et l’existence même de ces accidents sont dues au croisement des plissements de la fin du tertiaire avec des plissements plus anciens.

§ 3. — Actions éruptives.

La période de formation de l’Atlas, dans laquelle les mouvements tangentiels atteignirent leur maximum d’intensité, fut suivie d’une période d’effondrement, marquée par la prédominance des mouvements verticaux. Le massif ancien de la côte algérienne, contre lequel s’étaient butés les efforts de compression latérale, s’abîma dans la Méditerranée, ne laissant plus subsister en Algérie que quelques lambeaux de schistes cristallins, tandis qu’en Tunisie les restes de cette chaîne littorale ont entièrement disparu.

Les lignes suivant lesquelles se fit l’effondrement sont jalonnées par des roches éruptives, témoins d’une activité volcanique manifeste. En Algérie, ces roches sont très répandues : l’ile de la Gallite, au large de la Khroumirie, en est entièrement composée; mais, dans la Tunisie même, elles ne jouent qu’un rôle tout à fait insignifiant. On n’a signalé que deux pointements de rhyolithes dans l’éocène de la Khroumirie, non loin des gisements de fer du Nelzas, et quelques clolérites. C’est avec ces dernières que beaucoup d’auteurs mettent en relation la présence de gypses probablement épigéniques, qui forment des amas considérables dans le nord-ouest de la Régence. Beaucoup de gypses sonl toutefois interstratifiés dans les terrains crétacés et tertiaires, et il est possible qu’une partie d’entre eux, notamment ceux du Sud, soient d’origine lagunaire.

§ 4. — Époque pléistocène.

La dernière phase de plissement de l’Atlas, dans laquelle s’acheva l’édification de la région, fut suivie d’une phase de destruction par les agents atmosphériques. A cette époque, dont les

1. Cette inflexion vers le nord de tous les plis du nord-est de la Tunisie est tout à fait contraire à l'hypothèse d’après laquelle la continuation des plis de l’Atlas devrait être cherchée en Sicile. Si on prolonge par la pensée les plis de la Tunisie vers le nord-nord-est, on constate qu'ils passeraient scus la mer Tyrrhénienne pour venir rejoindre, à l'est de Rome, l’Apennin central. La structure de celte dernière chaîne, et en particulier celle de l’Apennin transtéverin, présente les plus parfaites analogies avec celle de l’Atlas tunisien. Ce sont les mômes terrains, les mêmes lacunes, les mêmes discordances, les mêmes types de dislocations, qui se retrouvent dans les deux régions. C’est en vain que l’on chercherait de pareilles analogies entre la Tunisie et la Sicile.

débuts remontent certainement à la fin du Pliocène, régnait en Afrique un climat incomparablement plus humide qu’à l’époque actuelle; des précipitations intenses déterminaient un ravinement énergique des montagnes et facilitaient le transport et la dispersion des éléments détritiques. C’est de cette époque que datent la plupart des cailloutis anguleux, des poudingues, des sables et des limons qui forment sur les pentes les dépôts connus sous le nom d’atterrissements anciens; c’est aussi à cette époque qu’il faut attribuer les grandes masses d’alluvions qui forment le sol fertile de la plupart des plaines. A cette période humide succéda, d’après M. Pomel, une phase d’extrême sécheresse, pendant laquelle toute la surface des dépôts alluvionnaires se recouvrit d’une croûte travertineuse, résultant d’une sorte d’incrustation superficielle par suite de l’évaporation des eaux d’infiltration, qui remontent par capillarité. Cette croûte travertineuse forme une véritable carapace d’une épaisseur pouvant aller jusqu’à quelques mètres et qui s’oppose à toute culture si ou ne prend soin de I enlever préalablement.

L’ancienneté de cette carapace, qui localement se forme encore de nos jours, peut être établie grâce à un phénomène qui se produisit sur tout le littoral barbaresque, depuis le golfe de Gabès jusqu’à Tanger : un affaissement du sol vint immerger une bande littorale de largeur variable, de sorte que, sur la carapace calcaire, se déposèrent des sédiments bien stratifiés, vases, sables et galets, contenant de grandes accumulations de coquilles appartenant non seulement à des espèces actuelles, mais encore à un certain nombre de formes qui ne vivent plus aujourd’hui dans la Méditerranée, telles que le Strombus Mediterraneus, et des espèces des genres Tugonia, Conus, Nassa, etc. Ces anciennes plages ont été soulevées ultérieurement en certains points à plus de 30 mètres au-dessus du niveau actuel de la mer. Un climat humide s’établit de nouveau dans la région, en même temps que l’abaissement du niveau de base réveilla l’activité des cours d’eau et inaugura une nouvelle période de ravinement et d’alluvionnement pendant laquelle les lacs du sud de la Régence eurent une salure moindre et une profondeur plus considérable qu’actuellement.

Enfin, vint une nouvelle phase de sécheresse relative, qui dure encore actuellement, et « pendant laquelle l’alimentation des bassins lacustres n’a pu compenser leur évaporation, de sorte que les eaux, de plus en plus condensées, n’ont pas pu conserver leur faune de mélanies, de mélanopsides et de Cardium , et, se desséchant plus ou moins complètement, se sont transformées en chotts ou sebkhas1 ».

Les grandes plaines quaternaires de la Tunisie sont le plus souvent à l’état de steppes. Cependant certains atterrissements de la région littorale conviennent fort bien à la culture de l’olivier. Les limons des vallées sont très fertiles lorsqu’ils ne sont pas imprégnés de gypse.

Le quaternaire ancien contient, dans le Sud, de grandes nappes artésiennes. Les alluvions récentes des grandes vallées renferment des nappes cl’eau superficielles de qualité souvent très bonne.

1. A. Pomel, Sur certaines des dernières phases géologiques et climatériques du sol barbaresque , dans C. II. Acad. Sc ., t. CTX, p. 314-318.

CONCLUSIONS

L’étude géologique de la Tunisie permet donc de distinguer dans le pays plusieurs régions naturelles, caractérisées chacune par un relief spécial dû à la prédominance de certains terrains et à la tectonique ; chacune de ces régions possède son régime hydrographique souterrain propre, à peu près indépendant du climat; chacune a ses produits, minéraux ou agricoles.

Au nord de la Medjerdah s’étend une région à laquelle on peut donner, par extension, le nom de Khroumirie ; clic est caractérisée par la prédominance des grès éocènes; c'est un pays de forêts. On peut mettre à part la grande plaine tertiaire et quaternaire située à l’est de Bizerte et de Mateur; c’est essentiellement un pays agricole.

La région centrale de la. Tunisie forme un grand quadrilatère, à l’angle nord-est duquel se trouve Tunis; elle possède un relief extrêmement complexe, dans lequel le trait dominant est fourni par les dômes jurassiques et crétacés et par les hamâdas éocènes. L’irrigation peut y être assurée par les eaux venant du Jurassique et du Sénonien; les plaines quaternaires sont formées d’un sol jadis fertile, mais auquel des siècles de culture ont enlevé le phosphate, que l’exploitation des gisements éocènes voisins pourrait leur restituer. La Tunisie centrale lut, à l’époque romaine, la partie du pays la plus peuplée et la plus cultivée; c’est aussi vers la Tunisie centrale que se portera de préférence la colonisation française; conformément à la structure géologique si variée, les cultures et les industries les plus diverses pourront s’y introduire.

La région du Sud est caractérisée par la direction ouest-est des chaînons, par de grandes lacunes dans la série des terrains et par la présence des cliotts. Les riches gisements de phosphate et les eaux souterraines qui arrosent de nombreuses oasis réservent à cette partie du pays un avenir prospère.

On 11e peut pas en dire autant de Y extrême Sud, région que n’ont plus affectée les plissements de l’Atlas, d’où résulte un régime de plateaux d’une grande monotonie.

Enfin, les grandes plaines du littoral est, qui s’étendent jusqu’aux escarpements abrupts du Djebel-Nasser-Allah, du Djebel-Bou-Daboux, du Djoukar, du Zaghouan, duBou-Kournin, constituent une région dont la constitution géologique contraste fort avec celle des autres régions. Les terrains quaternaires prédominent, et ce n’est que dans la presqu’île du cap Bon que les terrains tertiaires s’élèvent à une certaine altitude. C’est la région de l’olivier, mais c’est aussi celle des grandes plaines salées et incultes.

En résumé, il existe peu de pays dans lesquels les conditions économiques soient dans une aussi étroite dépendance de la constitution géologique.

La géologie de la Régence est connue dans ses grandes lignes, mais l’étude détaillée s’impose ici plus encore que dans les pays où la culture et l’industrie ont derrière elles des siècles de tradition. Q11 il nous soit permis, en terminant, d’exprimer un vœu : celui de voir entreprendre dans un avenir prochain la carte géologique détaillée de la Tunisie et de voir créer bientôt un Service géologique de la Régence.

Emile Halo,

Docteur és sciences,

Chef des travaux pratiques de Géologie a la Faculté des Sciences de Paris.