Die Kreide des zentralen Mittleren Atlas und der Haute Moulouya, Marokko: Stratigraphie, Mikrofazies, Paläogeographie und Paläotektonik

Die Kreidesedimentation des zentralen Mittleren Atlas und der sich südlich anschließenden Haute Moulouya vollzog sich in einer faziell sehr differenzierten Ausbildung. Die Fazieswechsel vollziehen sich nahezu ausschließlich in vertikaler Richtung; gleichaltrige Sedimente haben dagegen über das gesamte Arbeitsgebiet hinweg sehr ähnliche fazielle Ausbildungen. Es konnten insgesamt 35 Mikrofaziestypen aus überwiegend marginalen, flach-marinen Environments unterschieden werden.

Ausgehend von einer obeijurassischen Emersionsphase setzten von der Unterkreide bis zum Barräme vor allem im NE des Arbeitsgebietes erste Konglomerat- und Sandsteinschüttungen ein, die zum Aufbau der L’Oued el Atchane-Formation führten. Mit dem Apt folgte dann eine lange Phase marginal-mariner Einflüsse die bis zum Obercenoman durch tidal geprägte, mergel- und gipsreiche Sedimente der Sidi-Ali-Formation überliefert ist. Im Obercenoman führte die bis dahin stärkste, eustatisch gesteuerte Transgression erstmals zu offen-marinen Verhältnissen. Ihr Maximum erreichte die Transgression im Unter/Mittelturon. Parallel dazu entwickelten sich je nach Tiefenlage dysaerobe bis anaerobe Environments am Meeresboden, die in einem unmittelbaren Zusammenhang zu den globalen "Oceanic Anoxie Events" stehen. Zum Oberturon verflachte sich der Ablagerungsraum wieder und es bildeten sich hochenergetische, flachmarine bis tidale Environments. Eine Emersionsphase zum Ende des Oberturons ist nicht auszuschließen. Für diese Phase von Obercenoman bis Oberturon stehen die Ait-Ben-Ali- und die Amghourzif-Formation. Mit Beginn des Coniacs wurden durch eine erneute Transgression die letzten, offen-marinen Karbonate der Kreide abgelagert. Über ihnen folgten nahezu ausschließlich mergelige, tidale Serien des regressiven Santon. Beide Sedimentabfolgen zusammen bauen die Ait-Sba’-Formation auf. Im Campan-Maastricht bildete sich die El-Koubbat-Formation. Das Ablagerungsmilieu erfuhr einen grundlegenden Wandel. Während die Haute Moulouya, die angrenzende Zad-Mulde und wahrscheinlich auch die Tighboula-Mulde trockenfielen, wurden in der Bou Angheur-, der Oudiksou- und der Bekrit-Mulde des Mittleren Atlas bitumen und phosphatreiche Sedimente, überwiegend Mergel, abgelagert. Sie entstanden in der Folge eines aus Atlantik und südlicher Tethys zu dieser Zeit bekannten "Upwelling" Effektes. Im Hangenden des Maastrichts bezeugen Rotserien der paläozänen Irbzer-Formation das Zurückweichen des Meeres zum Ende der Kreide.

Sowohl tethyale als auch atlantische Einflüsse prägten die Region. Ihre paläogeographische Entwicklung folgt dabei in den wesentlichen Zügen der bereits für weite Teile NW-Afrikas bekannten Entwicklung: -Ausgedehnte Gezeitenflächen im prä-Turon der Sahara-Plattform mit offen-marinen Einflüssen nur unmittelbar in Atlantiknähe. -Eine offen-marine Karbonatplattform im Obercenoman und Unter/Mittelturon. -Verflachung und teilweise Emersion im Oberturon. -Kleinräumige, offen-marine Überflutungen im Coniac auf einer ansonsten bis ins Santon von Mergelsedimentation dominierten Gezeitenfläche. -Eine erneute campane Transgression erreichte anschließend nur noch begrenzte Areale des zentralen Mittleren Atlas und West-Marokkos.

Die regional oft sehr unterschiedlichen Sedimentmächtigkeiten, lokale Fazieswechsel und einzelne Konglomerat- bzw. Sandsteinlagen lassen auf eine intensive synsedimentäre Tektonik entlang der bekannten NE - SW streichenden, prävariszisch angelegten Störungszonen schließen. Bruchschollenbewegungen durch eine konvergente Seitenverschiebungstektonik wurden hierfür als Erklärungsmuster herangezogen.

Insgesamt folgte die Faziesentwicklung jedoch weitestgehend den eustatischen Meeresspiegel-Schwankungen, da die kleinräumigen Subsidenzzonen durch hohe Sedimentationsraten stets schnell zugeschüttet wurden. Eine deutliche, allgemeine Hebungstendenz ist bis zum Ende der Kreide nur für die Haute Moulouya, und hier frühestens ab dem Campan, zu erkennen. Der zentrale Mittlere Atlas war zwar einer lebhaften, internen Tektonik unterworfen. Eine gesonderte Beckenentwicklung ist innerhalb seiner heutigen Grenzen gegenüber seiner Umgebung jedoch nicht feststellbar.

Numerous changes of environmental conditions are documented in marine Cretaceous strata from the Moroccan central Middle Atlas and adjacent Haute Moulouya regions. About 35 microfacies types of shallow marine environments have been distinguished. Despite these variations rock units that are proven time stratigraphic analogues show large similarities all over the region.

Cretaceous sedimentation started before Barremian times following an Upper Jurassic period of emersion indicated by conglomerates and sandstones in the NE of the region. Tidal deposits, accumulated during the long period from Aptian till Middle Cenomanian, reflect stable conditions in a period of tectonic quiescence.

The Upper Cenomanian to Middle Turonian transgression caused a remarkable change in the marine conditions. Open-marine partly dysaerobic to anaerobic environments developed, the latter as a result of the well known oceanic anoxic events. The Upper Turonian has been regressive. An emersion is supposed against its end.

Deposition of open-marine carbonates arose again in die Coniacian. Afterwards, only tidal marls and rare limestones were deposited in Santonian.

Again, a characteristic change in sedimentation took place in Campanian-Maastrichtian: bituminous and phosphatic marls developed under oxygene-poor conditions subsequently to upwelling in the southern Tethys and the western Atlantic. Contemporaneously, the first differentiation of the deposition area occured by uplifting, documented in the regions of the Haute Moulouya, the Zad-syncline and the Tighboula-syncline. Marine sedimentation ended with the beginning of Tertiary.

Marine influence is proven both from the Tethyan and the Atlantic region. Moreover, the evolution of the paleogeography fits into regional North African trends as:

• the distribution of extended tidal flats up to the Upper Cenomanian.
• the existance of an open-marine carbonate platform during Upper Cenomanian till Middle Turonian.
• the regressive Upper Turonian with shallow marine and probably continental environments.
• the new development of extended tidal flats during Coniacian and Santonian with locally restricted open-marine ingressions in the Coniacian.
• the development of isolated marine areas in Campanian and Maastrichtian times.

Synsedimentary tectonic activities are proved by varying sediment thicknesses, intercalated sandstone layers and remarkable facies changes. Such activities occured along well documented NE - SW-trending fault zones due to block tilting caused by convergent strike slip motions.

Although tectonic influence was important, eustatic sea level changes ruled nearly the whole sedimentary evolution. High sedimentation rates in areas of strong subsidence, however prevented the development of local morphologic depressions. First uplift tendencies are documented by nondeposition of Campanian-Maastrichtian units in the Haute Moulouya. This also marks the first differentiation of the Middle Atlas basin in relation to the adjacent regions.