The Psematismenos-Maroni Basin (South Cyprus): Cenozoic tectonic and sedimentary evolution

¹ 1767 route des Puy, les Bouteils, F-05200, Puy-Sanières, France
² Sorbonne-Université, CNRS-INSU, Institut des Sciences de la Terre Paris, ISTeP 7193, 75005 Paris, France
³ Laboratoire Geosciences Océan LGO, UMR 6538 (CNRS/Université Brest/Université Bretagne Sud), IUEM, Plouzané, France
⁴ SEDISOR, place Nicolas Copernic, Plouzané, France
⁵ Nannofossils Biostratigraphy Consulting, Poland
⁶ National Institute of Marine Geology and Geo-Ecology, 23-25 Dimitrie Onciul Street, 70318 Bucharest, Romania

^* Corresponding author: ludomocochain@gmail.com

Received: 11 August 2022
Accepted: 2 September 2024

Abstract

The Tertiary regressive sedimentary succession, which forms the sedimentary cover of the Troodos Ophiolitic Massif, was studied in the Psematismenos-Maroni Basin in Southern Cyprus. A series of unconformity surfaces were identified based on key surfaces, morphologies, and sedimentary facies. These observations are reinforced by numerous new biostratigraphic datings mainly based on calcareous nannofossil analysis. Unsuspected biostratigraphic hiatuses ranging from million to dozens of millions of years are illustrated. Some unconformity surfaces are tectonically enhanced leading to the emersion of this basin. In addition, our work highlights the importance of the Messinian Salinity Crisis in the shaping of an onshore erosion surface in Cyprus as it is the case in the Sorbas basin in the western Mediterranean.

Constrained by new datings, this work finally proposes a tectono-stratigraphic calendar for the Psematismenos-Maroni Basin, starting from the Paleogene Lefkara Formation up to the first alluvial deposits at the end of the Neogene.

Résumé

Ce travail porte sur l’étude des series sedimentaires tertiaries du bassin de Psématisménos-Maroni dans la partie sud de l’île de Chypre. Au devant du chaînon ophiolitique du Troodos, ces series forment une succession sédimentaire régressive qui débute au cours de la seconde moitié du Tertiaire. Leur étude a permis d’identifier plusieurs discordances qui montrent l’impact predominant de la tectonique dans l’enregistrement sédimentaire de ce bassin actuellement en position de piedmont. Plusieurs de ces discordances ont pu être datées par de nouvelles datations biostratigraphiques, principalement basées sur l’analyse du nannoplanctons. Ces datations apportent des contraintes chronologiques nouvelles dans un calendrier tectono-sédimentaire révisé pour cette partie de l’île de Chypre.

L’interprétation de plusieurs de ces discordances permet ainsi de proposer un schema de l’évolution du bassin de Psématisménos-Maroni depuis sa mise en place jusqu’à son émersion et son inversion de relief au Quaternaire. De plus, notre travail souligne l’importance de la Crise de Salinité Messinienne dans le façonnement d’une surface d’érosion terrestre à Chypre. C’est à notre connaissance le premier exemple vraiment documenté en Méditerranée orientale, ce qui permet de démontrer que la réponse morphologique à la déssication méditerranéenne est identique au bassin de référence en Méditerranée occidentale : le bassin de Sorbas.