Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

11

The Maghrebide chain extends from Gibraltar to Calabria. Between

the Peloritani Mounts of Sicily and the Lesser Kabylia, a part of the inter-

nal zone of the chain as been deeply submerged in the Sardinia Channel.

The rocks sampled in the Channel are similar to those which out-

crop in Kabylia, Peloritani Mounts and Calabria (CPK). Observations

in submersible, samples and sismic profiles allow to reconstitute the

same structural setting both in the channel and CPK, with an hercyni-

an basement overlain by Oligocene and Miocene sediments.

The rocks sampled in the Sardinia Channel are less intensively

deformed than those of the alpine shear-zones known in CPK.

Samples were studied using the 

40

Ar/

39

Ar method in order to charac-

terize the alpine reworking of the hercynian basement. Most of them

partially preserved 

40

Ar/

39

Ar Hercynian ages. Alpine re-opening of

the minerals increases southeastwards, from the scarps of the

SardinianValley to the southern slope of the Cornaglia Basin where

Cenozoic ages were measured in the first degassing fractions.

Isotopic data may be interpreted in the framework of a progressive

transition from the hercynian Sardinian basement, not affected by the

alpine deformations, to the CPK basement invo 

l 

ved in the Maghrebide

C 

h 

a 

i 

n 

.

Furthermore the hypothesis of an eo-alpine suture which would

have separated Sardinia from the CPK massifs is not supported by any

one of the numerous samples collected in the Channel nor by any

observation on the sea-?oor.

Thus, we can reconstitute the following stages of the channel evo-

lution :

1) before upper Oligocene, the CPK massifs were connected to

Sardinia and belonged to the Europe. They were fringed southward by

a continental margin which became later the "Dorsale calcaire" unit.

Further south, the Maghrebian basin of the Tethys separated this euro-

pean margin from the african one. 

2) during Oligocene, the CPK basement overthrusted the Maghrebian

basin, due to the subduction of the Tethys below the european margin

(fig;1a).The CPK basement was cut itself by low-dipping thrusts.

Seismic sections of the Sardinia Channel present re?ectors gently dip-

ping to the northwest which have been interpreted as such Eo-

Oligocene thrusts (1). The major part of the alpine metamorphic

recrystallization dates from this period of time.

3) during upper Oligocene and lower Miocene (fig;1b), the internal

areas of the CPK massifs, previously emerged and eroded, were ?ood-

ed and overlain by the "Oligo-Miocène kabylo-péloritain" formation.

Tilted blocks are associated to this distensive stage of collapse. The

denudation of areas of the CPK and Sardinia channel basement during

this time is dated using the fission-track method (2). The extensional

shear zones in the Aspromonte basement, dated at 20-25 Ma (3), are

related to this stage of distension. We assume that some low-dipping

re?ectors visible on the seismic cross-section of the Sardinia Channel

may be interpreted as upper Oligocene - lower Miocene detachments.

Thus the CPK massifs would have been separated from Sardinia since

Upper Oligocene, by the opening of the eastern end of the North

Algerian basin. The Oligo-Miocene basin, acting as back-arc basin,

deepened and enlarged up to the lower Burdigalian. Its southern bor-

der was made by islands of "Dorsale calcaire" which separated it from

the coeval Numidian trough, probably partially inherited of the

Maghrebian basin.

4) during the upper Burdigalian, olistostromes and gravity-driven

nappes glided northward into the Oligo-Miocene Basin cfig;1c). They

are made of ?yschs and marls coming from the Maghrebian basin, the

Numidian trough and the African margin. This movement requires a

large uplift at the front of the internal zones, which was possibly

induced by blocking of the subduction.

5) andesites of the Cornacya Seamount, including xenoliths of lam-

prophyres, were dated at 12.6 Ma using the 

40

Ar/

39

Ar method (fig;

1d). They correspond to the earlier stage of opening of the back-arc

Tyrrhenian Sea.

6) this opening dislocated the eastern part of the Maghrebide Chain,

carrying the Calabrian-Peloritan block far away from Sardinia and

Kabylia. The basement of the Sardinia channel remained connected to

the Sardinia block, but it suffered a new extension (fig;1e). Datations

using fission-tracks in apatite prove that the scarps of the Sardinian

Valley and of the Cornaglia basin were formed between 10 and 8 Ma.

References

1 - Tricart P., Torelli L., Argnani A., Rekhiss F. and Zitellini N., 1994.

Extensional collapse related to compressional uplift in the Alpine Chain

off northern Tunisia (Central Mediterranean). Tectonophysics,238: 317-

329.

2 - Thomson S. N., 1994. Fission track analysis of the crystalline base-

ment rocks of the Calabrian Arc, southern Italy: Evidence of Oligo-

Miocene late-orogenic extension and erosion. Tectonophysics,238: 331-

352.

3 - Platt J. P. and Compagnoni R., 1990. Alpine ductile deformation and

metamorphism in a Calabrian basement nappe (Aspromonte, south Italy).

Eclogae geol. Helv., 83/1: 41-58.

CHRONOLOGY OF THE GEODYNAMIC EVOLUTION OF THE SARDINIA CHANNEL

J.-P. Bouillin

1

*, P. Monié

2

, G. Poupeau

1

, G. Mascle

1

and the SARCYA et SARTUCYA cruises scientific Party

1

LGCA, UMR-CNRS 5025/UJF, Grenoble, France. - bouillin@ujf-grenoble.fr

2

Institut des Sciences de la Terre, Montpellier, France - monie@dstu.univ-montp2.fr

Abstract

Two stages of crustal extension account for the structure of the Sardinia Channel. The first, during the Upper Oligocene - Lower Miocene

is related to the creation of the Algerian back-arc basin to the north of the Maghrebide Chain. The second stage, during the Tortonian, is

related to the opening of the Tyrrhenian Sea behind the Calabrian-Peloritan arc.

Key-words Basin formation, BackArcs,Tyrrhenian Basin, Algerian Basin