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Évolution tectono-sédimentaire dun bassin davant chaîne : Cas du bassin de Barrême, le long de la transversale de Clumanc (Alpes Occidentales, France).

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Présentation au sujet: "Évolution tectono-sédimentaire dun bassin davant chaîne : Cas du bassin de Barrême, le long de la transversale de Clumanc (Alpes Occidentales, France)."— Transcription de la présentation:

1 Évolution tectono-sédimentaire dun bassin davant chaîne : Cas du bassin de Barrême, le long de la transversale de Clumanc (Alpes Occidentales, France). Marion GARCON * & Pierre LANARI * * Étudiants M1 STE, mention Géologie, Université de Grenoble, OSUG, UJF (contact : & Poster réalisé dans le cadre du module FTUE424b Stage de stratigraphie (Encadrement : Pierre TRICART & Matthias BERNET) Introduction : Le bassin de Barrême est situé au Sud Est de Digne. Il appartient aux massifs sub-Alpins constitués de formations sédimentaires mézozoïques et cénozoïques. Il présente une forme allongée Nord Sud avec une largeur denviron 5 km pour une longueur de 20 km. Il contient des sédiments paléogènes et néogènes, et repose sur des formations du crétacé. Lintérêt de ce poster est de mettre en évidence les caractéristiques tectono-sédimentaires des dépôts cénozoïques marins du bassin de Barrême. La transversale de Clumanc a été choisie car elle permet une coupe complète du bassin. La géométrie de ses formations sédimentaires présente lavantage dillustrer parfaitement les liens entre la tectonique générale des Alpes et les dépôts sédimentaires dans le bassin davant chaîne. Conclusion : Le bassin de Barrême est un bassin davant chaîne qui témoigne dun épisode marin oligocène, relativement peu profond, et bref dans le temps (environ 10 Ma). Au priabonien, le début de la phase de transgression marine, marquée par le dépôt des calcaires nummulitiques, est directement lié à une flexure de la lithosphère sous le poids de la chaîne alpine. La variation de lespace daccommodation dans le bassin apparaît étroitement liée à la tectonique de raccourcissement qui affecte dailleurs lensemble de la sédimentation marine (plis, dépôts en discordance angulaire, dépôts en éventail). Au début du chattien, le déplacement, vers louest, des fronts de chevauchements alpins conduit progressivement à lexondation du bassin et signe la fin de lépisode marin. Lévolution du bassin de Barrême apparaît donc fortement contrôlée par une tectonique de raccourcissement alpine qui influence la géométrie et la nature des formations sédimentaires dans le bassin davant chaîne. Conglomérats de la Poste ou du Château de Clumanc (Oligocène) Galets provenant des unités locales (calcaire du crétacé et brèches associées), des Alpes externes (massifs cristallins externes) et des Alpes internes (radiolarites, méta-basaltes schistes verts, serpentines). Faciès marin peu profond (40-50 m de profondeur) Marnes bleues avec intercalations de Grès de Ville (Oligocène ) La présence dintercalations de Grès de Ville dans la partie supérieur de la série indique des variations de courant (transport de particules plus grossières). Les Grès de Ville présentent des figures de charges et de courant. Faciès marin relativement profond (100 m de profondeur) Calcaires à nummulites avec galets lithophagés à la base (Éocène) Présence de traces dorganismes fouisseurs (crustacés lithophages) Faciès transgressif en discordance sur lunité sous jacente Marnes bleues avec bancs de calcaires jaunes (Crétacé) Faciès marin profond II) Log stratigraphique des unités sédimentaires tertiaires au niveau de la transversale de Clumanc : III) Illustration des relations entre lhistoire tectono-sédimentaire et les variations de lespace daccommodation dans le bassin de Barrême : Le bassin de Barrême est affecté par une tectonique très marquée qui influence fortement le régime de sédimentation marine tertiaire. Les phases de transgression et de régression marines sont directement reliées à la tectonique locale (subsidence tectonique, exondation du bassin liée à la progression des chevauchements). La figure proposée ci-contre corrèle lévolution tectonique du bassin avec lespace daccommodation disponible lors du dépôt des séries sédimentaires. Dans ce travail, il nest pas tenu compte des variations de lespace daccommodation liées aux variations eustatiques globales. (d) Géométrie actuelle des dépôts Au début du chattien, le chevauchement actif se déplace vers lavant de la chaîne ce qui va engendrer un soulèvement du bassin. Ce soulèvement est directement à lorigine de la régression marine. Cest lors du transport du bassin sur le chevauchement actif que les séries vont se renverser vers lEst pour donner leur géométrie actuelle. Précisons que la déformation est toujours active dans le bassin au niveau du Château de Clumanc. (c) Dépôt syn-tectonique des conglomérats de Clumanc Les conglomérats de Clumanc se déposent à la fin du rupélien (entre 30 et 28,5Ma). Pendant cette période, la tectonique est active et un petit anticlinal se forme au coeur du grand synclinal de Barrême. Les conglomérats de cette unité sont polygéniques avec quelques éléments arrondis provenant des zones internes des Alpes. Ces éléments de schistes verts et schistes bleus indiquent que les dépôts sont à proximité dune paléo-embouchure de fleuve. Le passage des Marnes bleues aux conglomérats indique un changement dans la dynamique locale de transport, et une diminution de lespace daccommodation. Les dépôts de conglomérats correspondent à des profondeurs deau dune quarantaine de mètres. (b) Dépôt des Marnes Bleues Les Marnes bleues du bassin de Barrême se déposent au début de loligocène (34-30 Ma), avec des alternances de Grès de Ville non représentées sur la reconstitution (voir le log pour plus dinformations). Ces Grès de Ville ne forment pas de niveau continu dans les marnes, mais ils se présentent dans la partie Ouest du synclinal sous forme de lentilles avec des terminaisons en biseau à lEst. Le dépôt de séries monotones de marnes micritiques bleues indique une augmentation de lespace daccommodation entre 35 et 33 Ma. (a) Transgression marine et dépôt des calcaires à nummulites Au priabonien (35 Ma), la mer envahit le synclinal de Barrême. Cette transgression est favorisée par la flexure de la lithosphère Européenne sous le poids de la chaîne Alpine en formation. Les calcaires nummulitiques se déposent en discordance angulaire sur des unités dâge crétacé qui forment le bed-rock de la région. Le dépôt de calcaires nummulitiques correspond au début de la phase dimmersion du bassin. Ils témoignent dune très faible profondeur deau. Résumé : Le bassin de Barrême constitue le témoin caractéristique dun bassin davant chaîne marqué par une sédimentation cénozoïque syn-tectonique. Il sest formé dans un synclinal daxe Nord Sud qui plisse des formations sédimentaires datées du crétacé. La formation du bassin intervient à léocène lors des premiers plissements enregistrés dans la zone externe des Alpes. A la fin de léocène et au début de loligocène, une transgression marine se produit, et les calcaires nummulitiques se déposent dans le bassin. Ils sont suivis au rupélien des dépôts de marnes bleues puis de conglomérats. Le raccourcissement des zones externes engendre des dépôts syn-tectoniques particulièrement marqués par une discordance angulaire entre les marnes bleues et les conglomérats au niveau du Château de Clumanc. A partir du chattien (28,5 Ma), le bassin est transporté (piggy-back basin) vers lOuest, à cause du déplacement du front de chevauchements vers lavant de la chaîne. Le nouveau chevauchement actif induit un soulèvement du bassin et entraîne une régression marquant la fin de lhistoire marine. Au tout dernier stade de son histoire, le bassin de Barrême a été incorporé dans la chaîne Alpine et son contenu a pu fournir du matériel détritique pour les autres bassins davant-chaîne qui se sont formés plus à louest. I) Localisation du bassin de Barrême dans le contexte géologique des Alpes IV) Illustration de dépôts sédimentaires syn - tectoniques Formation de lanticlinal du Château de Clumanc Le bassin de Barrême est caractérisé par une tectonique active qui a été particulièrement bien enregistrée par les dépôts sédimentaires oligocènes. Au niveau du Château de Clumanc, cette tectonique est à lorigine de la formation dun petit anticlinal dans le cœur du grand synclinal de Barrême (cf figure ci- dessus à 30Ma). La figure présentée ci-contre propose dillustrer lévolution syn-tectonique des dépôts sédimentaires sur ce petit anticlinal du château de Clumanc. E W (b) Après une phase dérosion du sommet de lanticlinal du Château de Clumanc, les conglomérats se déposent, à la fin du rupélien, sur une surface sub-horizontale. La discordance angulaire provoquée par ce dépôt post-érosion est très bien marquée par la présence du banc calcaire dans les marnes bleues. (a) Au début de loligocène, le raccourcissement des zones externes des Alpes entraîne la formation dun anticlinal qui plisse les dépôts marins de calcaires nummulitiques et de marnes bleues. Précisons que la présence dun banc calcaire dans les marnes bleues au niveau du château de Clumanc (non représenté sur le log stratigraphique) est vraisemblablement liée à une variation très locale de lespace daccommodation. (d) Le repliement de lanticlinal du Château de Clumanc conduit à la formation dun pli en genou déversé vers lOuest. Du fait de cette tectonique, les conglomérats, en discordance sur les marnes bleues, présentent une stratification sub- horizontale au sommet de lanticlinal et sub-verticale, en éventail, sur son flanc Ouest. Lérosion, probablement post- exondation du bassin, permet de mettre à jour les marnes bleues au cœur de la structure. (c) Pendant le dépôt des conglomérats, la tectonique de raccourcissement est particulièrement active. Lanticlinal du château de Clumanc se replie progressivement vers louest. Les conglomérats sont plissés et une structure en éventail apparaît sur le flanc ouest de lanticlinal.


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