Das Paläogen am Südrand des zentralen Hohen Atlas und im Mittleren Atlas Marokkos: Stratigraphie, Fazies, Paläogeographie und Paläotektonik

Die paläogenen Schichten im Mittleren Atlas und am Südrand des zentralen Hohen Atlas (Umrahmung des Neogen-Beckens von Ouarzazate östlich Asseghmou) wurden litho-, bio- und sequenz-stratigraphisch sowie karbonat-mikrofaziell untersucht und in Formationen entsprechend dem Hedberg-Schema untergliedert. Schwerpunkt lag auf dem marinen Anteil der Schichtfolge. Die palökologische Ausgestaltung der beiden Ablagerungsräume wurde unter besonderer Berücksichtigung der Biota, insbesondere der diversifizierten Kalkalgen und Bryozoen sowie deren systematischen Affinitäten beschrieben. Des weiteren klärt die Untersuchung den Ablauf und dieSteuerungsmechanismen der Sedimentationsgeschichte (Eustasie versus synsedimentärer Tektonik) im Vorfeld der Inversion des Atlas-Tektogens sowie die paläogeographischen Beziehungen der isolierten Ausstriche zu den übrigen mittelmarokkanischen Paläogen-Vorkommen. Die kalkigen und siltigen, teils sandigen marinen Schichten am Südrand des zentralen Hohen Atlas und im Mittleren Atlas gehören zu einem eustatisch gesteuerten Transgression-Regressions-Megazyklus, welcher vom hohen Unterthanet bis in das späte Mitteleozän (Oberlutet?, höchstes Barton?) dauerte. Damit sind die zur Subatlas-Gruppe zusammengefaßten Schichten laterale, küstennahe Fazies-Äquivalente der mittelmarokkanischen Phosphat-Sedimente. Sie werden konkordant von Rotsedimenten unter- und überlagert, welche im wesentlichen als Sebkha-Sedimente anzusprechen sind. Am Südrand des zentralen Hohen Atlas wurde nach einer durch Rotsedimente angezeigten epirogenetischen Hebung des Anti-Atlas und des zentralen Hohen Atlas im Senon und Dan die Sedimentation der Subatlas-Gruppe ausschließlich von überregionalen geoid-eustatischen und globalen tektono-eustatischen Meeresspiegelschwankungen gesteuert. Entsprechend ließen sich regressive siltig-sandige Formationen und transgressive, in Shallowing-upward-Zyklen gegliederte kalkige Formationen ausscheiden. Nach Isopachen- und Faziesverteilungs-Karten wurden die Formationen auf einer in nördliche/nordwestliche Richtungen einfallenden Rampe abgelagert, welche über den heutigen zentralen Hohen Atlas hinweg weite marine Verbindungen zu den mittelmarokkanischen Phosphat-Becken aufwies. Daneben beweist auch die basinal-phosphatische Ausbildung des marinen Paläogens im Atlas von Beni Mellal (Mulde von Ben Cherro) das Fehlen einer Festlandsbrücke. Die Südküste des Paläogen-Meeres erstreckte sich etwa parallel zum heutigen Nordrand des Anti-Atlas, bis maximal wenige Zehnerkilometer östlich Tinerhir das Ostende des Beckens erreicht war. Nach der endgültigen Regression des Meeres im späten Mitteleozän begann die Inversion des zentralen Hohen Atlas mit der lokalen Einschüttung von Konglomeraten in Sebkha-Sedimente lokal bereits im frühesten Obereozän, spätestens jedoch im Unteroligozän. Im Mittleren Atlas wurden die eustatischen Meeresspiegelschwankungen innerhalb des Transgressions-Regressions-Megazyklus der Subatlas-Gruppe durch eine ausgeprägte synsedimentäre Tektonik verschleiert. Entsprechend fehlt eine lithostratigraphische Interngliederung der nur aus der überwiegend kalkigen Bekrit-Timahdit-Formation bestehenden Gruppe. Die synsedimentäre Tektonik war an die Lineamente der Nördlichen Mittelatlas-Störung und der Mittelatlas-Störung gebunden, welche als sinistrale Lateralverschiebungen mit Vertikalkomponente wirkten. Die Lineamente trennen heute mehrere Mulden, die nach Isopachen- und Faziesverteilungskarten bereits im Paläogen als kleine Depocenter (Pull-apart-Becken) ausgebildet waren. Offensichtlich konnte das Paläogen-Meer nur entlang dieser Lineamente golfartig wenig über die heutigen Ausstriche hinaus in den Mittleren Atlas vordringen. Nach Südwesten ist eine relativ breite Verbindung zu den mittelmarokkanischen Phosphat-Becken anzunehmen. Für die unterschiedlichen Steuerungsmechanismen der paläogenen Sedimentation im Mittleren Atlas und am Südrand des zentralen Hohen Atlas sind die geodynamische Vorprägung beider Gebiete in der variskischen Orogenese und im Mesozoikum verantwortlich sowie ihre Orientierung und Entfernung zum konvergenten Nordrand der afrikanischen Platte am Südsaum der westmediterranen Tethys.

Paleogene strata in the Middle Atlas Mountains and at the southern rim of the central High Atlas Mountains which border the Neogene Ouarzazate basin east of Asseghmou were studied concerning lithostratigraphy, biostratigraphy, sequential stratigraphy and carbonate microfacies. The strata were subdivided into formal formations according to Hedberg’s principles. Interest was especially focused upon the marine beds of the Paleogene succession. The palecological patterns in both region are described relying on biota, especially on the diversified bryozoans and calcareous algae. The latter were also treated systematically. The study further deals with sedimentation history and controlling factors, i.e. eustacy versus synsedimentary tectonics, in the epoch preceding the inversion of the Atlas tectogen. Moreover, the paleogeographic relations between the studied, isolated outcrops and the remaining Paleogene of Middle Morocco are elucidated. The calcareous, silty, in part sandy marine strata at the southern rim of the central High Atlas and in the Middle Atlas are a eustatically controlled transgression-regression-megacycle lasting from late Early Thanetian to late Middle Eocene times (Late Lutetian?, uppermost Bartonian?). These strata, named Subatlas Group, are lateral near-shore equivalents of the Middle Moroccan phosphates. They are conformably underlain and overlain as well by redbeds interpreted to be mostly of sebkha origin. During the Senonian and Danian an epirogenetic uplift of the Anti-Atlas and the central High Atlas took place which is reflected by prevailing redbeds at the southern rim of the central High Atlas. Afterwards, sedimentation of the Subatlas Group was exclusively governed by geoid-eustatic and global tectono-eustatic sea-level variations. Regressive times are documented by silty and sandy formations, transgressive times by carbonate formations with internal shallowing-upward cycles. According to isopachs and facies distributions, the formations were deposited on a ramp inclined towards northern/northwestern directions. This implies wide marine connections across the present-day central High Atlas ranges with the middle Moroccan phosphate basins. Additionally a missing land bridge is indicated by the basinal phosphatic facies of the marine Paleogene in the Atlas of Beni Mellal (syncline of Ben Cherro). The southern shore of the Paleogene sea ran parallel to the northern rim of the present-day Anti-Atlas and approached the eastern edge of the basin at the most some ten kilometers east of Tinerhir. After the final retreat of the sea in late Mid Eocene times, the inversion of the central High Atlas started with the first local input of conglomerates into sebkha-redbeds. Input of conglomerates locally started in the earliest Late Eocene, latest in Early Oligocene times. In the Middle Atlas Mountains eustatic sea-level changes within the Subatlas Group are strongly overprinted by synsedimentary tectonics. Accordingly, lithological variations are missing and the Group consists of a single, mostly calcareous sequence called Bekrit-Timahdit Formation. Synsedimentary tectonic movements were bound to major lineaments, i. e. the Northern Middle Atlas Fault and the Middle Atlas fault. They acted as sinistral strike-slip faults including a vertical vector. Today both faults separate several synclines, but isopach maps and facies distributions demonstrate that these synclines already acted as small depocenters (pull-apart basins) during the Paleogene. Obviously, the Paleogene sea only transgreded along these lineaments into the Middle Atlas and formed a gulf extending not to far beyond the present-day outcrops. In southwestern directions, a relatively broad connection with the middle Moroccan phosphate basins is envisaged. The different mechanisms controlling the Paleogene sedimentation in the Middle Atlas and at the southern rim of the central High Atlas are based firstly on the different history of both realms during the Variscan orogenesis and Mesozoic times, and secondly on orientation and distance of the realms to the convergent northern boundary of the African plate at the southern shore of the western Mediterranean Tethys.