Late extension of a passive margin coeval with subduction of the adjacent slab: The Western Alps and Maghrebides files

Extension tardive d’une marge passive contemporaine de la subduction du slab adjacent : les dossiers briançonnais et maghrébins

¹ Université Paris-Saclay (Orsay), 10 rue des Jeûneurs, 75002 Paris, France
² Faculté des Sciences Aïn Chock, Université Hassan II, BP 5366 Maârif, Casablanca, Morocco
³ Université Ferhat Abbas 1, Institut d’Architecture et des Sciences de la Terre, Campus El-Bez, 19000 Sétif, Algérie

^* e-mail: andremichard@orange.fr

Received: 4 January 2023
Accepted: 7 September 2023

Abstract

The evolution of the Alpine Tethys margins during the beginning of the African-Eurasian convergence was little studied compared to their evolution during the post-Pangea rifting and oceanic expansion, i.e., from the Early Jurassic to the early Late Cretaceous. The present work firstly aims to make up for this shortcoming in the case of the distal European margin of the Alpine Tethys, namely the Briançonnais domain of the Western Alps. We show that this margin was affected by strong post-rifting extension mainly in Late Cretaceous-Paleocene times and propose to make it the type of the (rare) “Late Extension Passive Margins”. Remarkably, this extension shortly preceded Lutetian times, when Briançonnais margin encroached the SE-dipping subduction zone under the Adria microplate. Secondly, we assess the post-rifting evolution of the north-Tethyan paleomargin in the Maghrebides transects, i.e., south-west of the Briançonnais transect along the same European-Iberian paleomargin. For this purpose, we consider the Triassic-Eocene series of the “Dorsale Calcaire” in the Alkapeca Blocks located along southeastern Iberia until the Eocene then transported onto the North African margin. Examination of the literature shows that the Tethyan margin of the Alboran block was strongly affected by normal faulting as early as Late Jurassic-Early Cretaceous times whereas post-rifting extension of the Kabylian blocks mainly occurred in the Late Cretaceous-Paleocene like in the Briançonnais. We propose that post-rifting extension of the Alboran block southern margin resulted from the sinistral movement of Africa relative to Iberia while the later extension of the Kabylian blocks can be related to the further convergence kinematics. Subduction of the Ligurian-Maghrebian slab under the North African margin would have occurred at that time in the southward continuation of the Alpine subduction. The overriding Adria and North African margins did not experience significant compression at that time. During the Eocene, a subduction polarity reversal occurred, which was associated with the relocation of the subduction zone along the Alkapeca block. This was the beginning of the Apenninic subduction, which triggered the back-arc opening of the Mediterranean basins.

Résumé

L’évolution des marges de la Téthys alpine pendant le début de la convergence Afrique-Eurasie au Crétacé supérieur a été peu étudiée par rapport à leur évolution du Lias au Crétacé inférieur, pendant le rifting post-Pangéen et l’expansion océanique. L’objectif du présent travail est en premier lieu de pallier cette lacune dans le cas du Briançonnais, marge européenne distale de la Téthys alpine. Nous montrons que cette marge a été le siège d’une forte extension au Crétacé supérieur-Paléocène et proposons d’en faire le type des rares « Marges Passives à Extension Tardive ». Fait remarquable, cette extension tardive est contemporaine de la subduction de la croûte téthysienne sous la microplaque Adria, le Briançonnais entrant lui-même dans la zone de subduction dès le Lutétien. En second lieu, nous revisitons l’évolution de la bordure nord-téthysienne sur plusieurs transects des Maghrébides, au sud-ouest du transect Briançonnais mais sur la même marge européenne. Nous considérons la série triasico-éocène de la “Dorsale Calcaire” dans les blocs Alkapeca riftés de la bordure sud-est d’Iberia puis transportés après l’Eocène sur la marge nord-africaine. L’examen de la littérature montre que la marge téthysienne du bloc d’Alboran a été fortement affectée par des failles normales dès la fin du Jurassique-début du Crétacé alors que l’extension post-rifting des blocs kabyles s’est principalement produite au Crétacé supérieur-Paléocène comme dans le Briançonnais. Nous proposons que l’extension post-rifting de la marge méridionale du bloc d’Alboran résulte du mouvement sénestre de l’Afrique par rapport à l’Ibérie, tandis que l’extension des blocs kabyles peut être liée à la cinématique ultérieure de convergence. La subduction de la plaque liguro-maghrébine sous la marge nord-africaine se serait produite à cette époque dans le prolongement sud de la subduction alpine. Les marges des plaques supérieures Adria et Africa n’ont pas subi de compression significative à cette époque. Au cours de l’Éocène, une inversion de la polarité de la subduction s’est produite, associée à la relocalisation de la zone de subduction le long du bloc Alkapeca. C’est le début de la subduction apenninique, responsable de l’ouverture arrière-arc des bassins méditerranéens.