ÉLÉMENTS DE GÉOLOGIE PROVENÇALE
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Aux 3 copains
L'affleurement du val de Guilhaud se présente comme une petite falaise haute de 2,5 m et longue de 60 m dont la crête suit la direction N-NW---S-SE (A 345°).
La dalle supérieure est faiblement inclinée (angle alpha) vers l'Ouest (A 275°).
▲ La transition oligo-miocène
La pétrologie de l'affleurement permet de distinguer 6 couches qui semblent en position normale. La couche supérieure donc la plus récente est notée m1b1 sur la carte géologique. Elle correspond à un dépôt miocène (burdigalien, -20 Ma) (1). Les strates inférieures sont plus anciennes (principe de superposition) mais compte tenu de la faible épaisseur de l'affleurement on peut considérer que l'ensemble marque le début du miocène (aquitano-burdigalien -23 à -16 Ma).
Image 1: Affleurement du val de Guilhaud
Les 6 couches peuvent être regroupées en 2 niveaux.
Niveau supérieur (D, E, F): terminé par le dépôt burdigalien, il présente des strates peu perturbées
Niveau inférieur (A, B, C): les éléments déposés sont très variables passant du grain au bloc de dimensions métriques. Les strates présentent des signes de perturbation (Image 2).
Image 2: Affleurement Oligo-miocène du val de Guilhaud
Le niveau inférieur
La strate A est formée d'une alternance de couches argilo-sableuses plus ou moins friables et de pendage variable. Les variations de pendage donnent un aspect en biseau. Ce biseau peut correspondre à une sédimentation de chenal ou de méandre. On observe aussi des apports terrigènes riches en matières organiques (At, Image 3 ).
Les trous dans les couches les plus friables sont des galeries de nidification d'abeilles solitaires actuelles du genre Antophora ou Colletes.
Image 3: Strates A et B du niveau inférieur
La strate B en grès fin, est déformée et montre ce qui peut être un slump (S, Image 2). Un slump est l'écoulement latéral d'un sédiment mal consolidé et gorgé d'eau en conséquence d'un déséquilibre dans la pression s'exerçant sur la couche sédimentaire. L'origine de ce déséquilibre de pression peut être trouvé dans la strate C immédiatement supérieure.
La strate C est constituée par un dépôt bréchique de gros éléments calcaires et de nodules de silex à gangue verte. Le faciès des gros éléments calcaires les rattache pour certains au crétacé inférieur (croûtes ferrugineuses) ou, pour d'autres à l'oligocène (Image 4).
Image 4: Dépôt bréchique du niveau inférieur
Les dimensions des éléments bréchiques varient au long de l'affleurement passant du décimètre au mètre. Cette arrivée massive et hétérogène de blocs a pu, par son poids déstabiliser le sédiment sous-jacent et provoquer le slump mentionné plus haut.
Bilan de l'étude du niveau inférieur:
Le niveau inférieur de l'affleurement montre les traces d'une subsidence en milieu continental.
La sédimentation d'abord lente est un dépôt de sédiments sableux et argileux de type fluviatile (4) au cours de l'oligocène (g2c). Ensuite une subsidence importante provoque le dépôt d'une brèche à gros blocs dont le poids déforme les couches inférieures mal consolidées.
Les phénomènes sont quasi simultanés à l'échelle des temps géologiques puisque les sédiments inférieurs n'étaient pas encore consolidés lors du dépôt de la brèche.
Le niveau supérieur
La strate D est épaisse (40% de l'épaisseur totale de l'affleurement). La roche, constituée d'un cailloutis mal consolidé est friable. Les éléments sont anguleux, peu usés et de taille variable centimétrique à décimétrique, en calcaire ou en silex à gangue verte. On observe également des fossiles très fragmentés (coquilles de lamellibranches, radioles d'oursin) qui indiquent un dépôt marin.
Dans la partie Sud de l'affleurement ce cailloutis mal consolidé s'insère entre les blocs bréchiques. Son dépôt est donc presque simultané de celui des gros blocs calcaires.
La strate E est peu épaisse et très friable. Les éléments sont de petits cailloux centimétriques. La couche est fossilifère et d'origine marine.
La strate F livre des fossiles typiques d'un milieu marin du miocène.
Image 4: Fossiles de la strate F; P: pecten, L: mollusque lamellibranche, C: corail,
Cx: cailloux calcaire, Sx: silex à gangue verte.
Image 5: Fossiles des strates F et E, a- Pecten, b- Face orale d'un oursin clypéasteroïde.
La strate F est en "pierre du midi" typique de la région avec ici un faciès fossilifère à débris.
Bilan de l'étude du niveau supérieur:
Le niveau supérieur de l'affleurement signe, à -20 Ma le retour de la mer absente depuis la fin du crétacé inférieur (-100 Ma). La sédimentation marine comble les espaces de la brèche. Il s'agit d'un rivage de cailloutis mais le niveau de l'eau continuant de monter la mer dépose de petits graviers puis des débris de coquillages et de coraux.
En Provence calcaire, le paléogène continental s'achève donc par une transgression.
Au miocène la mer revient par le sud.
Paléogéographie et contexte tectonique
Les dépôts marins caractéristiques du miocène ont permis de retracer l'étendue de la transgression (Image 6).
Image 6: La transgression marine du début du miocène (aquitanien-burdigalien de -23 à -16 Ma) d'après (5)
La transgression constitue une mer péri-alpine qui voit son extension maximale au burdigalien.
La transgression miocène s'inscrit dans un contexte extensif lié à la rotation Corso-Sarde et à l'ouverture océanique liguro-provençale. En effet, initalement rattaché à la plaque ibérique l'ensemble corso-sarde s'en détache et subit une rotation qui va l'amener à sa position actuelle (Image 7).
Image 7: La rotation Corso-Sarde d'après (7).
La rotation résulte d'une subduction au Sud de l'ensemble corso-sarde. Cette subduction "tire" vers le Sud puis vers l'Est cet ensemble ce qui crée une extension de la zone provençale continentale (Image 8).
Image 8: La rotation Corso-Sarde et la transgression Miocène d'après (6).
L'extension vers le Sud-Est crée dans la croûte continentale provençale des fossés d'effondrement (niveau inférieur de l'affleurement) qui seront envahis par la mer épicontinentale burdigalienne (niveau supérieur de l'affleurement).
L'extension se poursuit avec le recul du panneau subductant (Image 9) ce qui produit l'ouverture de l'océan liguro-provençal et la rotation corso-sarde.
Le phénomène est ralenti par l'orogénèse alpine qui entraîne une compression Est-Ouest et la régression de la mer épicontinentale au cours du miocène terminal.
Image 9: Évolution du plan de subduction lors de la transition Oligo-miocène modifié d'après (6).
Ainsi l'affleurement du val de Guihaud témoigne des phénomènes tectoniques à grande échelle ayant affecté la méditerranée occidentale lors de la transition oligo-miocène.
Références: