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DUNES TIDALES OFFSHORE : UN EXEMPLE JURASSIQUE DANS L’EST DU BASSIN DE PARIS ?
(1)
(1)
(1)
Cédric CARPENTIER , Judith SAUSSE , Guillaume CAUMON , Elise CHENOT
UNIVERSITÉ
DE LORRAINE
(2)
(1) UMR CNRS 7359 GeoRessources, Université de Lorraine - Faculté des Sciences et Techniques, BP 70239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy
(2)Université de Bourgogne, 6 bd Gabriel, 21000 Dijon, France
1 : Problématique
Les grainstones entroquitiques de la Pierre d’Euville Lérouville (PEL) ont été interprétés comme des dépôts
de bas niveau marin par rapport aux faciès coralliens avec lesquels ils s’intercallent. Néanmoins les géométries sédimentaires, les successions de faciès et les évolutions
des structures sédimentaires présentent des similitudes avec les systèmes de dunes tidales actives décrites dans l’actuel à des profondeurs de l’ordre de 30 à 50 m. Par conséquent une nouvelle interprétation de ces
objets modifierait l’interprétation séquentielle des successions faciès construits - grainstones à entroques. En outre si cette nouvelle interprétation était confirmée, les entroquitiques oxfordiennes constitueraint un des rare
exemple fossile de dunes tidales offshores.
La PEL est présente dans l’Est du Bassin de Paris entre Les Ardennes et l’ouest de Nancy. Ce membre fait partie de la formation de la Mesangère datée de l’Oxfordien moyen
Ardennes
Vallée de la Marne
Neufchâteau
Foug
Verdun
(Zone à Transversarium). La Pierre d’Euville Lérouville s’est déposée pendant une
3e Formations Complexes
Membres
Age
ordre
?
Marnes silteuses de Maxey
Marnes silteuses de Maxey
période de forte accommodation contemporaine d’une transgression de 3e ordre. Les carrières de Lérouville et d’Euville
?
Calcaires de Dainville
Oolithe de
Oolithe
Calcaires
Doulaincourt
Calcaires crayeux de Maxey
de
distantes d’une dizaine de kilomètres fournissent les excellents affleurements détaillés ci-dessous.
Calcaires crayeux de Maxey
blancs
de
St-Mihiel
2 : Contexte géologique
Zones
d’ammonites
Carrière Lérouville
Oxfordien moyen
O.S.
N
Bifurcatus
Craie de
Sorcy
Calcaires
hydrauliques
Calcaires
de Creuë
Calcaires coralliens d'Euville
Calcarénite d'Haudainville
Calcaires coralliens de la Mésangère
Calcaires coralliens de la Mésangère
Transversarium
Pagny
Calcaires
de Creuë
Formation de
la Mésangère
Pierre d'Euville-Lérouville
Calcaires coralliens de Sorcy
Oncolithe de Foug
Marnes
de Bouix
Oncolithe de Foug
Calcaires à coraux de Foug
O.S. = Oncolithe de Senonville; O.S. = Oxfordien supérieur
Lacune stratigraphique
O.S.
Calcaires
Calcaires argileux
Calcaires à coraux de Foug
Hardground
Marnes
Complexe
récifal
des Côtes
de Meuse
Formation
de Foug
Coraux
Formations; Membres
3 : Légende
Carrière Euville
Stratifications obliques tangentielles décimétriques à métriques
Faciès à intraclastes et oolithes
Rides de houle
Stratifications obliques angulaires métriques à plurimétriques
Commercy
Stratifications planes ou à angle faible
Coraux branchus en position de vie
Jurassique supérieur
4 : Faciès
Jurassique inférieur
Entroquite bioclastique micritisée
Entroquite
Faciès coralliens bioconstruits
SR = Surface de réactivation
Coraux lamellaires remaniés
Coraux lamellaires en position de vie
Socle
E
A
Facies E1 :
C
E
D
Facies E3 :
Grainstone à intraclastes
de démantelement récifal
et oolithes à ciments
marins fibreux précoces
(A). Stratifications obliques
de mégarides tidales (B) et
rides de houle intercalées
avec des constructions coralliennes.
Interprétation : Shoreface
dominé marée et influencé
par la houle
S
S
Grainstone constitué à 90% d’articles de
pentacrines
de
grande
profondeur
(Bourseau et al, 1988) du genre Pentacrinus Buchsgauensis et cimentés par des ciments syntaxiaux (A). Foresets d’extension
verticale plurimétrique (pendages sédimentaires entre 20 et 30°) recoupés par
des surfaces de réactivation faiblement
pentées (5 à 10°) (B). Présence locale de
stratifications obliques (C) et de festons de
mégarides (D) à l’intérieur des foresets.
Interprétation : Dune hydraulique longitudinale
SR
E
E
E
S
S
E
E
E
E
E
S
S
S
S
500µm
E = entroque; S = ciment syntaxial
L.P.A.
B
SR
1m
A
2m
2m
In
Cf
Facies E2 :
Calcarénite à entroques, bioclastes et
ooïdes. Grains micritisés et ciments de
calcite fibreuse d’environnement marin
phréatique (A). Présence de mégarides tidales inframétriques (B) localement tronquées par la base érosive de tempestites
coquillères (C).
Interprétation : Shoal dominé marée et
tempêtes
C
B
A
Entroque
In
Cf
Sommet Entroquite
Calcaires coralliens
M
O
Cf
Ooïde
B
M
Cf
500µm
Faciès bioclastique
à mégarides tidales
L.P.N.A.
Tempestites
coquillères
Entroque
O
In
In = Intraclaste; Cf = Frange de calcite fibreuse; O = Ooïde
B
Base érosive
Cf
B = Bivalve
M = frange micritique
Traces d’outils
500µm
Cf = Frange de calcite fibreuse
L.P.A.
4 : Géométries sédimentaires
Lérouville (Carrière de la Mésangère)
Lérouville (Carrière Rocamat)
SO
NE
Coupe 3
Coupe 2
Coupe 4
Coupe 5
Coupe 6
Coupe 7
Coupe 8
Coupe 9
NE
S0
?
Absence d’affleurement
E3
E2
?
Calcarénite d’Haudainville
E2
E3
E2
E3
Surface d’érosion et de transgression
Pierre d’Euville Lérouville
E1
Calcaires coralliens d'Euville
Marnes à coraux lamellaires
Calcarénite d'Haudainville
E3
Calcaires coralliens de la Mésangère
E3
E2
Pierre d'Euville-Lérouville
5m
E1
Bioherme
30 m
- A la base de la PEL, faciès E3 dans les dépressions inter-récifales et émersion du sommet de certains
bioherme plurimétriques (Euville).
Calcaires coralliens de Sorcy
E3
Euville
S
N
- Dunes composées du faciès E1 épaissies à l’aplomb des reliefs formés par les biohermes coralliens.
- Orientation 140°N des crêtes => oblique par rapport aux terres émergées (Massif Londres Brabant)
- Epaisseur des dunes jusqu’à 15 m.
- Partie supérieure des dunes formée par le faciès E2.
- Développement des faciès construits préférentiellement sur les reliefs formés par les crêtes de dunes
et passage latéral à des faciès marneux à rares coraux lamellaires dans les dépressions (Carrière de
la Mésangère) => dépressions entre les crêtes de dunes dans la partie inférieure de la zone photique.
E3
E2
E1
SR
SR
Surface perforée et encroûtée
E3
5 : Géométries en subsurface
6 : Modèle d’évolution séquentielle
Foresets
Direction de
progradation
Stratifications
horizontales
(absence de foresets)
Direction de
progradation
Downlap
Entroquite (faciès E1)
Top bioherme
- Calcarénite d’Haudainville constituée essentiellement du faciès E3 montrant une géométrie agradante
et une alternance avec des niveaux bioconstruits.
Onlap
Foresets (faciès E1)
Top bioherme
La reconstitution 3D sous Gocad à partir des profils Géoradar acquis dans la carrière du Moulin à vent
(Lérouville) permet d’observer les géométries sédimentaires en subsurface. La dune entroquitique surmonte
une géométrie biohermale. Les foresets entroquitiques viennent en downlap sur le toit du bioherme alors
qu’à l’aplomb de la zone inter-récifale les géométries de dunes sont absentes (stratifiactions horizontales).
Cette géométrie et l’apparition des crêtes de dunes à l’aplomb des biohermes (à l’affleurement) suggèrent
que les reliefs biohermaux ont formé des obstacles qui ont permis d’initier les reliefs dunaires. Perpendiculairement à la direction de progradation l’entroquite vient en onlap sur le toit du bioherme.
A : Dépôts de shoreface (E3) entre les biohermes coralliens (bas niveau marin relatif) .
B-C : Mise en place et préservation de dunes entroquitiques décamétriques (période de forte accommodation). Dépôt sous la limite d’action des vagues de tempêtes suggéré par l’absence de dépôts de tempête, la
présence exclusive de pentacricrines de grande profondeur et l’absence de micritisation. Architecture interne, taille des objets sédimentaires, le mode
d’initiation, orientation par rapport aux terres émergées similaires aux dunes offshore actuelles.
D : Diminution de l’accommodation lors de la mise en
place du faciès E2 au sommet des dunes, acompagnée de l’influence croissante des tempêtes, la disparition des foresets plurimétriques et une diversification
des communautés benthiques
E : Reprise de l’accommodation lors de la mise en
place des biohermes sur les crêtes de dunes
Emersion locale
A
Faciès E3
Bioherme corallien
B
SR
Faciès E1
C
D
Faciès E2
E
Niveau marin