Sédimentologie et stratigraphie séquentielle des séries jurassiques du Jabal Tuwaiq, Arabie Saoudite

Abstract

Cette étude porte sur l’analyse des séries jurassiques du Shaqra Group (Toarcian to Kimmeridgian) qui affleurent de manière continue en Arabie centrale le long d’un transect de plus de 1000 km de long. Ces séries se sont accumulées sur une vaste plate-forme épicontinentale peu profonde, en contexte tropical. Ces affleurements permettent ainsi d’observer la partie occidentale des séries renfermant des systèmes pétroliers prolifiques exploités en subsurface en Arabie Saoudite. L’analyse sédimentologique de nombreuses coupes et la réalisation de corrélations stratigraphiques de haute résolution sur un transect de 600 km au sud de Riyad, complété par des corrélations avec les données de forage plus à l’est (entre Riyadh et le Rimthan Arch), permettent de distinguer une organisation séquentielle à différents ordres de fréquence et de reconstituer l’évolution de la plate-forme au sein de ces séquences. La plate-forme jurassique évolue d’une plate-forme horizontale caractérisée par des systèmes mixtes à la transition continental-marin du Toarcien au Callovien moyen (formations Marrat et Dhruma) vers un système de type rampe - bassin intrashelf du Callovien au Kimméridgien inférieur (formations Tuwaiq et Hanifa) pour finir par une plate-forme aggradante carbonatée et silico-clastique (Fm. Jubaila) puis carbonatée et évaporitique en contexte aride (Fm. Arab) au Kimméridgien. Les cycles tectono-stratigraphiques de 2ème ordre du Jurassique inférieur et moyen sont limités à la base et au sommet par des discontinuités régionales. Ils occupent un dépôt-centre stationnaire et décrivent un onlap côtier de grande ampleur avec un maximum transgressif au Callovien moyen (Upper Tuwaiq Mb.). Durant le Jurassique supérieur, les dépôts de rampe carbonatée de la Formation Hanifa passent progressivement vers l’ouest à des dépôts plus profonds de bassin intrashelf relativement riches en matière organique (Khurais - Rimthan Arch). La séquence Jubaila – Arab-D montre des variations d’épaisseur qui indiquent une déformation de grande longueur d’onde de la plate-forme arabe à cette période. Les faciès récifaux du membre Arab D sont interprétés comme représentant le maximum d’inondation de ce cycle qui se termine par le développement de systèmes carbonatés – évaporitiques à la fin du Jurassique.