EVENEMENTS PALEOGEOGRAPHIQUES EN PROVENCE (S.E. FRANCE)

AU PASSAGE CENOMANIEN-TURONIEN

MODIFICATIONS BIOSEDIMENTAIRES - CAUSES GEODYNAMIQUES

par

JEAN PHILIP *, CHRISTINE AIRAUD *, GUY TRONCHETTI *

RESUME

En Provence, le passage C6nomanien-Turonien est marqu6 par une discontinuit6 majeure soulign6e par des lacunes de d6p6ts sur la plate-forme et par des glissements syns4dimentaires dans le bassin. Des modifications bios4dimentaires importantes se pro- duisent aussi. Ces ph4nom6nes se placent dans l'intervalle stratigraphique compris entre les zones /~ Geslinianum (pars) et Nodosoides. Ces change- ments pal6oenvironnementaux sont attribu6s fi une oscillation eustatique positive dont les effets ont 4t6 amplifi6s ou moddr6s par un 4vdnement tectonique li4/~ l'6volution g6odynamique du syst6me pyr6ndo- provencal.

ABSTRACT

In Provence, the Cenomanian-Turonian transition is characterized by an unconformity marked by gaps on the platform and slumps on the basin margins. At that time abrupt changes are observed and important biosedimentologic modifications are known. These events are recorded between the Geslinianum (pars) and Nodosoides zones. Paleoenvironmental changes are interpreted as the result of positive eustatic varia- tion, the effects of which are amplified or moderated by a tectonic event linked to the geodynamic evolu- tion of the pyreneo-provengal system.

MOTS-CLES : CENOMANIEN-TURONIEN,

GEODYNAMISME.

KEY-WORDS : CENOMANIAN-TURONIAN, GEODYNAMISM.

SUD-EST FRANCE, BIOSTRATIGRAPHIE, PALEOENVIRONNEMENTS,

SOUTHEASTERN FRANCE, BIOSTRATIGRAPHY, PALEOENVIRONMENTS,

BIOSEDIMENTOLOGIE

BIOSEDIMENTOLOGY

* Laboratoire de Stratigraphie et de Pal6o~cologie, Universit6 de Provence, 3, place Victor-Hugo, 13331 MARSEILLE Cedex 3, U.A. 1208 C.N.R.S.

Geobios, m6moire sp4cial n ° 11 p. 107-117, 3 fig., 3 tabl. Lyon, 1989

- 1 0 8 -

INTRODUCTION

Dans de nombreuses r4gions de la T~thys, le pas- sage du C4nomanien au Turonien est caract4ris6 par des modifications biologiques et s4dimentologiques importantes (Floquet et alii 1985). Leur relative bri4- vet4 (une /~ deux zones d'ammonites) et leur g6nfi- ralit~ (les changements s'op@ent aussi bien sur les plates-formes que dans les bassins) conduisent ~les interpreter comme des ~v6nements pal4og6ographi- ques globaux dont la cause est souvent attribute/~ une transgression marine g4n~ralis4e en relation avec l'ouverture de l'Oc4an Atlantique (de Graciansky et alii 1984 ; Floquet 1984).

La Provence constitue une r4gion int4ressante pour l'6tude de ces changements bios4dimentolo-

giques: existence de milieux de plate-forme et de bassin, bonne exposition des coupes au passage C4nomanien-Turonien et calage biostratigraphique pr6cis. Ce passage s'y traduit par des changements rapides de facies qui ont ~t~ ~galement mentionn6s dans d'autres rfgions t4thysiennes: disparition des plates-formes ~ rudistes, formation de discontinuit6s s6dimentaires, 4tablissement d'une s4dimentation terrig4ne.

Darts cette note, les probl6mes chronologiques, pal4oenvironnementaux et g4odynamiques li6s au passage C4nomanien-Turonien seront successive- ment abord~s.

CADRE PALEOGI~OGRAPHIQUE

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OVENCA-D----==O LE REVEST

TOUIZON'N

Fig. 1. - Cadre paleogeographique. 1 : Hauts-fonds ou terres emergdes ; 2 : Facies de plate-forme au Cdnomanien superieur ; 3 : Facies de bassin au C~nomanien sup~rieur et Turonien inf~rieur ; 4 : Zone de flexure au Cfinomanien sup~rieur; 5 : Zone de flexure au Turonien infdrieur; 6: Secteurs ayant enregistr~ des d~formations tectoniques au passage C6nomanien-Turonien.

Paleogeographical setting. 1 : Shoals or emerged lands ; 2 : Upper Cenomanian platform deposits ; 3 : Upper Cenomanian and lower Turonian basin deposits ; 4 : Upper Cenomanian flexured zone ; 5 : Lower Turonian flexured zone ; 6 : Location of tectonic deformations at the Cenomanian-Turonian transition.

- 1 0 9 -

Le cadre pal6og4ographique comprend (fig. 1) du nord au sud: le Bombement durancien, le Sillon provengal, les Rides nord-toulonnaises (Philip 1970). Le Bombement durancien est le si~ge, notam- ment au C4nomanien sup~rieur, d'une s6dimenta- tion de plate-forme carbonat4e. Le Sillon provengal,

/~ valeur de bassin, recueille une s4dimentation terrig~ne marno-sableuse. Une zone de flexure, ~ec- toniquement active, le s4pare de la plate-forme. Les Rides nord-toulonnaises sont caract6ris4es par des lacunes de s4dimentation affectant notamment le Turonien.

STRATIGRAPHIE (tableaux 1 et 2)

Dans le domaine de bassin (r~gion de Cassis), le passage du C~nomanien au Turonien est affect~ de ph~nomanes de glissements synsadimentaires et de remaniements intraformationnels dans une sarie marno-calcaire fi caractare p61agique. Les foramini- fares planctoniques et les ammonites ont permis de dfiterminer leur dur~e: du Cdnomanien suparieur (zone fi Geslinianum) au Turonien inf~rieur (base de la zone fi Nodosoides).

A la charniare plate-forme carbonatae - bassin, le passage est marque, parfois, par des br~ches intra- formationnelles, ~ blocs calcaires rubafi~s d'fige c~nomanien (terminal ?) et matrice calcar~o-glauco- nieuse ayant livr~ (Philip 1970) Helvetoglobotrun- cana cf. helvetica et Orbirhynchia orbignyi (D~t. D. Gaspard, 1985) permettant de rapporter ces facies de remaniement au Turonien infdrieur.

FE I # q3 s

CONIACIEN

SUP.

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TURONIEN

INF.

PLATE-FORME NORD PROVENCALE BASSIN

Proximale Dista le

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CENO.ANIEN ~ ~ I - - I I I ] I ] 1 I

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RIDES

NORD TOULONNAISES

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LACUNE

T a b l e a u 1. - Co r r e l a t i on s l i t h os t r a t i g r aph iq ues . 1 : P l a t e - to rme c a r b o n a t e e fl r ud i s t e s ; 2 : Calcai res si l iceux, g l a u c o n i e u x , / t i n f luences p~ lag iques ; 3 : M a r n e s de b a s s i n ; 4 : Gr~s et sab les de l t a iques ; 5 : G l i s s e m e n t s s y n s f d i m e n t a i r e s ; 6 : Discont inu i t6s .

L i ~ o s t r a t i g r a p h i c cor re la t ions . 1 : Rud i s t id c a rbona t e p l a t fo rm; 2 : Sil iceous, g lauconi t ic l imes tones wi th pelagic in f luences ; 3 : B as in m a r l s ; 4 : Del ta ic s a n d s t o n e s a n d s a n d s ; 5 : S l u m p s ; 6 : Unconfo rmi t i e s .

- 110 -

Dans le domaine de plate-forme, le passage du C~nomanien au Turonien est affect~ d'une disconti- nuit~ r~gionale traduisant, suivant les secteurs, une lacune plus ou moins grande de d~p6t avec ou sans ~rosion des horizons sous-jacents. La lacune la plus faible a ~t~ observ~e en plate-forme externe; la discontinuit~ (ici un hard-ground) se place entre des calcaires/~ Hippuritid~s rapport~s au Turonien basal (Philip 1978) et des calcaires glauconieux peu ~pais (1 m) ~ foraminif~res planctoniques et calcisph~res (Turonien inf~rieur). En ce domaine, elle pourrait correspondre /~ la zone ~ Coloradoense (Turonien basal), mais cette derni~re n'a pu ~tre individualis~e pal~ontologiquement et une impr&ision demeure.

Dans la plate-forme interne, la lacune de d~p6t est plus grande bien que datfie avec moins de pr6ci- sion en l'absence d'ammonites. A Martigues, la dis- continuit~ couronne des calcaires bioconstruits fi RadioBtes peroni, Radiolites lusitanicus et Capri- nules rapport~s au C6nomanien sup~rieur (Philip 1970) et elle est surmont~e par des gr~s et des sables ligniteux qui, par analogie de facies, ont ~t~ rap- proch~s des formations d~tritiques du Turonien moyen et supdrieur du Gard et de la r~gion de Cassis. Une lacune comparable a 6t6 relev6e dans le massif d'Allauch o15 la discontinuit6 tronque le C~nomanien sup~rieur repr~sent~ par des calcaires de plate-forme interne/~ Pr~alv~olines et Apricardia.

91 + 1 - 2

CHRONOSTRATI- GRAPHIE

P R O V E N C E B I OZONES

FORAMIN I FERES FORAMIN i FERES (AMMONITES) AMMONITES PLANCTON IQUES RUDISTES BENTHIQUES AUTRES

Rotalia algeriana

T U Collignoniceras

woolgari R MOY.

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I Man~ites E ~odosoides

N INF.

Watinoceras BASAL eoloradoense

TERMINAL Neocardioceras :uddii

SUP.

Metoicoceras ,es~inianum

~ucalycoceras ventagonum Calycoaeras naviculare

Neoptychites cephalotus

4am~ites ~odosoides

~seudaspidoceras ~f. pseudonodosoi-

des

~ucalycoceras pentagonum

Marginotruncana sigali

Helvetog~obotrun- cana helvetica

Whitelnella ? )raehelvetica

~hiteine lla rchaeocretacea

?otalipora reenhornensis ~otali~ora ~shmani

?raeglobot~cana ~umalensis Vhiteinella baltico

Hippurites requieni

Vaccinites fontalbensis

Duranca arnaudt intermedia Radiolites lusitanicus

Radiolites aff. praeea~vagesi Sauvagesia sharpei ~tc,

~aprinules

Oc~r<na adversa

Vaginulina trilobata

Chrysalidina gradata

Praealveolina igro cretacea

Inoceramu~ hercynicus

Inoceramue labiatus vat. subhercynicue

Tableau 2. - Principaux organismes marqueurs, reconnus dans le C6nomanien superieur et le Turonien inf6rieur et moyen de Provence.

Upper Cenomanian and lower Turonian organisms-index of Provence.

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Enfin, dans les Rides nord-toulonnaises, le Turo- nien manque totalement ou est extr6mement r6duit (Philip 1970; Mercadier 1984). Le C6nomanien sup6rieur, repr4sent6 par des calcaires gr6seux /t Pr6alv6otines et Caprinules, est recouvert en discor- dance angulaire et cartographique par le S6nonien inf6rieur. Ce dernier fait indique que des d6for- mations tectoniques se sont produites pendant le Turonien.

Par comparaison avec les autres r6gions t6thy- siennes, la Provence apporte des pr4cisions chrono- logiques sur les 4v6nements bios4dimentaires qui se sont produits au passage C6nomanien-Turonien :

- apparition des Hippuritid6s avant la discon- tinuit4 s6dimentaire majeure. En Provence, les cal- caires /t rudistes se d4veloppent donc pendant le C6nomanien sup6rieur et le Turonien basal (Philip 1978);

- appro fond i s semen t brutal des milieux de plate-forme externe et de bassin au Turonien inf6rieur;

-d6stabi l isa t ion des fonds s6dimentaires, se produisant dans les zones g Geslinianum pars et / t Juddii.

EVOLUTION TECTONIQUE

En tenant compte du raccourcissement de la couverture /~ l'Eoc6ne, 6valu4e ~ 25 kilom6tres (Tempier 1987) et notamment du chevauchement sud-provencal (Aubouin & Chorowicz 1967), on

peut estimer qu'au Turonien inf6rieur celle-ciavait une extension nord-sud plus importante qu'au- jourd'hui et que l'on peut 6valuer/~ 21 kilom~tres (fig. 2).

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TOULON - N O R D P R O V E N C A L E - N A I S E S

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Fig. 2. - Reconstitution palinspasdque de la Provence au Cenomanien superieur et au Turonien. 1 : Soubasscmcnt antd-Conomanicn supericur ; 2: C6nomanien sup6rieur, plate-forme carbonat6e; 3: Turonien inf6rieur marneux; 4: Turonien moyen gr6seux; 5: Carbonates p41agiques; 6: Discontinuit6; 7: Emplacement du chevauchement Sud-Provenqal; sl: glissements syns6dimentaires, Upper Cenornanian and Turonian palinspastie reconstitution of Provence. 1 : Pre-Upper Cenomanian basement; 2: Upper Cenomanian carbonate platform; 3: Lower Turonian marls; 4: Middle Turonian sandstones; 5: Pelagic limestones; 6: Unconformity; 7: The "Sud-Provenqal" overthrusting location; sl: Slumpings.

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Aucun raccourcissement 4oc6ne notable n'est intervenu entre les Rides nord-toulonnaises et le Sillon provengal, aussi les rapports actuels entre ces deux unit6s pal6og4ographiques refl6tent le dispo- sitif cr6tac4 (Philip 1970).

Le C6nomanien supfrieui- se caract6rise par une faible activit4 tectonique, favorable a l'extension de la plate-forme carbonat4e nord-provengale et au d6ve- loppement de lentilles carbonat4es a rudistes sur les Rides nord-toulonnaises. Une subsidence mod4r6e affecte le Sillon sud-provengal.

Une modification brutale du dispositif pal6o- g4ographique intervient au passage C6nomanien- Turonien. I1 se caract4rise par les faits suivants:

- soulbvement et gauchissement de la bordure du Bombement durancien qui, en certains endroits (Allauch, Guieu, 1968), peut subir une 4rosion;

- d~p6t de br6ches intraformationnelles inter- cal6es dans le Turonien inf6rieur (Le Revest, fig. 1) qui r6vhle l'existence de pentes actives dans la partie distale de la plate-forme ;

- subsidence rapide du Sillon provengal pendant la zone a Juddii, plus lente au cours du Turonien infdrieur. Au Turonien moyen, des d6p6ts d4tritiques comblent le Sillon provencal et d6bordent en ,~ on- lap ,, sur la plate-forme nord-provengale et les Rides nord-toulonnaises ;

- naissance d'un important accident entre les Rides nord-toulonnaises et le Sillon sud-provengal. Les Rides nord-toulonnaises sont soumises a une tectonique halocin4tique et/ou compressive off entre en jeu le Trias (Philip et alii 1987).

En r~sum6, le passage du C6nomanien au Turo- nien se marque en Provence par une crise tecto- nique. Celle-ci a pour effet de modifier la structure de la goutti6re provengale, en soulevant certains secteurs, en accentuant les pentes a la charnibre plate-forme-bassin, en augmentant sensiblement la subsidence dans le bassin ; ces modifications peuvent r6sulter de l'individualisation d'un dispositif de blocs bascul6s en bordure du Bombement durancien.

MODIFICATION DES PALEOENVIRONNEMENTS

1. Plate-forme nord-proven~ale et Rides nord- tou lonna i ses

Les formations a rudistes du Cdnomanien sup& rieur et du Turonien basal s'organisent en une rampe carbonat4e homoclinale appuy4e sur le Bombement durancien et dont la zonation nord-sud (interne/ externe) a pu ~tre 4tablie (Philip 1970). L'4volution de cette rampe carbonat6e peut ~tre reconstitute grace a l'analyse de la succession des 6cos6quences (tableau 3). On distingue deux s4quences bathyd6- croissantes superpos4es sdpardes par une premibre discontinuit6. Mais l'4volution d'ensemble de ces deux 6cos4quences correspond a un approfondisse- ment progressif des milieux de d~p6t (m4gas4quence transgressive).

La deuxihme discontinuit4 coincide avec la dispa- rition des biotopes a rudistes et souligne donc un changement bios6dimentologique majeur. Dans la partie distale de la plate-forme nord-proven~ale, elle se marque par un hard-ground irr6gulier a enduits ferrugineux; une lithification prdcoce se r4alise sui- vant deux modalit6s:

- pr6cipitation d'un ciment fibreux isopaque ou en ,~ dents de chien ,, autour des grains et apparition d'une sparite syntaxiale autour des d4bris d'6chi- nodermes. Une 4volution diag4n6tique comparable a ~t6 d6crite dans les hard-grounds de l'Albien sup6rieur et du C6nomanien d'Angleterre (Garrison et alii 1987) et interpr~tfe comme d'origine sous- marine ;

- lithification de la matrice micritique accom- pagn6e de microperforations (thallophytes ?) et de pr6cipitation d'oxydes de fer. Le hard-ground ainsi form6 est colonis~ par un peuplement de substrat dur constitu6 d'organismes encrofitants (Ostreid+s, Pycnodontes, byozoaires, foraminif6res P1acopsilinae) et foreurs (Lithodomes). Dans la partie proximale de la plate-forme nord-provenCale (Martigues), la lithifi- cation pr6coce est moins intense et le hard-ground se marque avec moins de nettet6; la discontinuit~ s6dimentaire est caract~ris6e par une intense bio- turbation qui p6n~tre profond6ment (1 a 2 m) dans les calcaires c6nomaniens sous-jacents.

- 1 1 3 -

TURONIEN

INFERIEUR

CENOMANIEN

SUPERIEUR

Marnes ~ Ammonites, Echinides et

Foraminif~res planctoniques

~ D 3 ~ Wackestones & packstones gr4so- glauconieux et siliceux.

Ammonites, Foraminif@res planctoni-

ques, Bryozoaires, Echinodermes.

~ D 2 ~

Biostromes et packstones &

grainstones & Radiolitid4s.

A

Packstones ~ Gynmnocodiac@es et Calcisph@res.

~DI~ Wackestones ~ Chrysalidines et

Requienid6s.

Wackestones ~ Camrinid@s.

+ Bathym#trie M i l i eux

Bassin

1

/ i

Plate-forme

externe

ouverte

Plate-forme moyenne

Plate-forme externe

Plate-forme in te rne

Pl ate-forme moyenne

Tableau 3. - Evolution ecosequentieile de la partie distale de la plate-forme nord-provenqale.

Evolution of ecosequences in the outer part of the north Provence platform.

Sur les Rides nord-toulonnaises, enfin, la deuxibme discontinuit4 est soulign4e par une crofite ferrugi- neuse lamin4e, pluricentim6trique, renfermant des foraminif6res planctoniques et des Calciphaerulid6s.

Dans la partie distale de la plate-forme nord- proven~ale, la discontinuit4 D2 est recouverte de calcaires bioclastiques d'~ge turonien inf4rieur dont les caract4res bios4dimentologiques diff4rent profond6ment des pr4c4dents. Epais de un fi quel- ques m~tres, ils ont une disposition lenticulaire et leur ddp6t parait 4tre command4 par les irrdgula- rit4s du substratum cdnomanien. I1 s'agit de wacke- stones gr4so-glauconieux renfermant des ammo- nites (Mammites, Fagesia, Thomasites, Choffaticeras, Morrowites), des foraminif6res planctoniques et des Calciphaerulidae. La macrofaune benthique est

repr6sent6e par des Tylostomes, des lamellibran- ches fouisseurs et des restes de poissons (Philip & Tronchetti 1966). La fraction bioclastique est compos~e, par ordre d'abondance d6croissante, de d6bris d'6chinodermes, pycnodontes, bryozoaires, spicules d'6ponges, algues gymnocodiac6es, fora- minif6res benthiques (Nodosariidae, BuBminidae, Ataxophragmiidae), ann~lides, Radiolitid~s, polypiers isol6s.

Par rapport aux calcaires sous-jacents/t la discon- tinuit6 D2, on constate une augmentation notable du pourcentage de grains de quartz (10/t 30 % contre 5 %), tandis que la granulomfitrie moyenne ne change pas (0,10 g 0,20 mm). Ces calcaires renferment en outre des silex, de la glauconie authig6ne et des grains phosphates 6pig6nisant les restes organiques

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ou remplissant les cavit4s du hard-ground sous- j acent.

Une discontinuit6 (D3) couronne ces calcaires. Lui succ6dant, se placent des marnes sableuses livrant des ammonites, des 4chinides fouisseurs, des inoc6- rames et une microfaune benthique et planctonique

cachet profond (Tronchetti 1981).

Ces calcaires bioclastiques t6moignent d'une reprise de la s6dimentation apr6s la d4stabilisation de la plate-forme c6nomanienne, mais dans des conditions de mer plus profonde et plus ouverte aux influences p6lagiques. Les biotopes g rudistes n'ont pas compl6tement disparu mais sont r4duits et localis4s. La s4dimentation, ralentie, est favorable/~ la gen6se de la glauconie. Les apports d4tritiques sont accentu4s par une recrudescence de l'4rosion sur les terres 6merg4es.

Dans la partie proximale de la plate-forme nord- proven~ale et sur les Rides nord-toulonnaises, ces calcaires bioclastiques sont absents.

2. Dans le bassin, le passage du C~nomanien au Turonien se caract6rise par un changement s~dimen- tologique. Alors que le C~nomanien sup@ieur (zone

Geslinianum) est marqu6 par une s6dimentation marno-sableuse/t smectite dominante, illite et kaoli- nite, quartz (25 %/t 30 %), les termes de passage du C6nomanien au Turonien (zones g Juddii, Colora- doense, Nodoso~des pars) sont caract@is4s par une nette pr4pond6rance de la s4dimentation carbonat6e p4lagique (calcaires fi coccolites et calcisph6res) accompagn6e d'une diminution de la kaolinite et du quartz (5 %). La s6dimentation marno-sableuse (20 %/t 25 % de quartz) redevient pr6pond4rante au Turonien inf4rieur (partie sup4rieure).

On observe un confinement faible /t mod4r6, le taux de carbone organique total (C.O.T.) 4tant inf6- rieur /~ 0,50 %. La mati@e organique est de type mixte, mais la fraction d'origine continentale est abondante. La bioturbation, fr6quente dans les cou- ches remani6es, est 4galement pr6sente dans les intercalations marneuses.

En r6sum6, le passage du C4nomanien au Turo- nien est caract6ris4, tant sur la plate-forme distale que dans le bassinet que sur les Rides nord-tou- lonnaises, par un approfondissement des milieux de d6p6t. L'approfondissement est au contraire moins marqu4, voire inexistant, dans la partie proximale de la plate-forme nord-proven~ale.

DISCUSSION ET CONCLUSIONS

L ' e u s t a t i s m e

C'est la cause la plus souvent invoqu4e pour expliquer les changements observ4s ~ la limite C4nomanien-Turonien (Hancock & Kauffman 1979; de Graciansky et alii 1984). Selon Hancock & Kauffman, l'oscillation eustatique du Turonien inf4- rieur serait l'une des plus importantes enregistr4es au cours du Cr4tac& Elle correspondrait fi un pic au sommet d'une courbe d'414vation progressive du niveau de la mer depuis le d4but de l'Albien (Haq et alii 1987).

Les observations faites en Provence indiquent que si, effectivement, il y a 414vation progressive du niveau de lamer au cours du C4nomanien sup4rieur, il se produit un approfondissement brutal de la plate-forme distale et du bassin au Turonien inf4- rieur-basal se d4roulant en peu de temps (1 fi 2 zones d'ammonites). Cette acc416ration brutale cadre mal avec un ph6nom~ne tectono-eustatique global dont

le rythme est g4n4ralement consid4r4 comme lent (Morner 1980).

Pour d'autres p6riodes, certains auteurs (Ferry & Rubino 1987) ont interpr~t~ les discontinuit~s affec- tant les plates-formes comme des surfaces d'@osion dues fi une rdgression (Vail et alii 1977). S'agissant de la limite Cdnomanien-Turonien en Provence, les faits sont plus complexes. Si des ph~nom~nes d%rosion sont constat6s dans des secteurs localis~s (Massif d'Allauch), sur l'ensemble de la plate-forme proven- Gale, au contraire, les discontinuit~s montrent une diagen~se pr6coce sous-marine traduisant un ralen- tissement ou un arr6t de la s6dimentation dans un contexte de submersion et d'approfondissement (,, drowning-platform ,,, Schlager 1981). Enfin, l'eusta- tisme n'est pas capable d'expliquer les variations de lithologie et surtout d'~paisseur qui caract@isent le Turonien inf6rieur en Provence, variations qui contrastent avec l'homog~n6it6 faciologique du C~no- manien sup4rieur.

- 1 1 5 -

La tectonique d u d o m a i n e pyren6o-proven~al

On sait que Provence et Pyr6n6es ont une 6volu- tion g6odynamique analogue caract6ris6e en parti- culier par l'ouverture d'un sillon, g partir de l'Aptien inf~rieur, depuis le Golfe de Gascogne jusqu'en Provence (Boillot et alii 1984; Philip et alii 1987). L'ouverture de ce sillon semble s'~tre effectu6e par saccades, affaissant par ~, g-coup ,, les marges ib6ri- ques et europ6ennes.

Les modifications s6dimentaires observ6es en Pro- vence au C6nomanien-Turonien semblent guid6es par le jeu des marges de ce sillon (blocs bascul6s ou flexur6s, mobilisation diapirique). Ce ph6nom~ne tectonique s'est surimpos6 g u n mouvement eusta- tique globalement positif mais relativement lent,

l'amplifiant dans les parties affaiss6es de la marge (ici la partie distale de la plate-forme nord-proven- Gale), le mod6rant, voire l'annulant, dans les parties soulev6es (bordure du Bombement durancien).

Dans le domaine pyr6n6o-proven~al, les ph6- nom~nes tectoniques du Turonien inf6rieur sont attest6s par le diachronisme de la discontinuit6 et des facies transgressifs qui lui succ~dent; pr6coces (C6nomanien sup6rieur, Floquet 1984) sur la marge ib6rique, ils sont plus tardifs (Turonien inf6rieur) en Provence. Leur r61e a 6t6 6galement d6montr6 dans des domaines r6put6s plus stables, comme la bordure nord-ouest de la plate-forme europ6enne, ot~ ils peuvent ~tre g6n6rateurs de discontinuit6s au passage C6nomanien-Turonien (Juignet 1980).

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11

Fig. 3. - Evolution paleoceanographique du domaine provengal au cours du Cenomanien super ieur (1) et du Turon ien inferieur (2). rc: Rampe carbonat6e; cp: Carbonates p61agiques ; sl: Glissements syns6dimentaires ; c: D6p6ts condens6s; D2: Discontinuit6; T : Sens des apports terrigSnes ; a-b : Rel~vements eustatiques. Mouvements des masses d 'eau indiqu6s par des fl~ches.

Upper Cenomanian (1) and lower Turon ian (2) paleoeeanographic changes in Provence area. rc : Carbonate ramp ; cp : Pelagic l imestones; sl: S lumps; c: Condensed deposits; D2: Unconformity; T: Terrigenous inputs ; a-b: Eustatic rising. Upwelling system shown by arrows.

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Ces mouvements ont transformE la morphologie du domaine marin pyrEndo-provengal. On peut sup- poser que la circulation ocEanique s'est aussi modi- flee. Un phenom~ne d'upwellings, dEj~ envisage par certains auteurs (Thurow et alii, 1982) pour la marge africaine, peut expliquer la forte productivitE planc- tonique qui caractErise les carbonates de plate-forme distale et de bassin au passage CEnomanien-Turo- nien. Des remontEes d'eau froide ont pu abaisser de quelques degrEs la temperature sur la marge proven- gale et expliquer ainsi le dEclin momentanE des rEcifs

rudistes sans qu'un changement global du climat soit invoquE.

Cette diminution de la temperature, dEfavorable au dEp6t des carbonates rEcifaux, accompagnEe

d'une augmentation du regime des courants et d'une accentuation des pentes peut expliquer la formation de la discontinuit4 sedimentaire au passage Cdnoma- nien-Turonien, notamment sur la plate-forme distale. Une lente reprise de la sOdimentation a engendr6 des calcaires ~ faune benthique profonde melee ~ des organismes planctoniques, tandis que la glauconie, la silice et le fer ont pu prEcipiter dans des conditions optimales (profondeur importante, diminution de la temperature, sedimentation ralentie).

La figure 3 montre l'Evolution palEoceanographi- que du domaine provengal au cours du CEnomanien supErieur et du Turonien infErieur, telle que les faits analyses permettent de l'envisager.

R e m e r c i e m e n t s : Les auteurs tdmoignent leur gratitude/t F. AMEDRO qui s'est charge de la determination des ammonites et/~ P. JUIGNET pour ses conseils amicaux lors de la relecture du manuscrit.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

AUBOUIN J. & CHOROWICZ J. (1967). - Le chevauchement sud- provencal de l'Etoile de la Sainte-Baume. Bull. Soc. GOol. France, (7), 11 : 600-608.

BO1LLOT G., MONTADERT L., LEMOINE M. & BIJu-DuvAL B. (1984). - Les marges continentales actuelles et fossiles autour de la France. Ed. Masson, Paris, 342 p.

DE GRACIANSKY EC., DEROO G., HERBIN J.R, MONTADERT L., MULLER C., SCHAAF A. & SIGAL J. (1984). - Ocean-wide stagnation episode in the Late Cretaceous. Nature, 308, 5957 : 346-349.

FERRY S. & RUBINO J.L. (1987). - Les sequences carbonatees n4ocomiennes du Sud-Est de la France sont-elles le r4sultat d'oscillations eustatiques ? CR. Ac. Sc. Paris, 304, 15: 917-922.

FLOOUET M. (1984). - Discontinuit6s s4dimentaires et corr6- lations: exemples dans le Cr6tac4 sup&ieur m6sog4en et atlantique. Bull. Soc. G6ol. France, (7), 26, 6: 1211- 1222.

FLOQUET M., PHILIP J., BABINOT J.F., TRONCHETTI G. & BILOTTE M. (1987). -- Transgressions - Rdgressions et 6v6nements bioshdimentaires sur les marges pyreneo-provengales et nord-iberiques au Cretac4 superieur. Memoire G~o- logique de l'Universitd de Dijon, 11 : 245-258.

GARRISON R.E., KENNEDY W.J. & PALMER T.J. (1987). - Early lithification and hardgrounds in Upper Albian and Cenomanian calcarenites, southwest England. Cret. Res., 8: 103-140.

GUIEU G. (1968). - Erosion et tectonique: les surfaces crh- tacees dans le massif d'Allauch. C.R. Sore. Soc. G6ol. France: 94-95.

HAQ B.U., HARDENBOL J. • VAIL P. (1987). - Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic. Science, 235: 1156-1167.

HANCOCK J.M. & KAUFFMAN E.G. (1979). - The great trans- gressions of the Late Cretaceous. Journ. GeoL Soc., Londres, 136: 175-186.

JUIGNET P. (1980). - Transgressions-Rdgressions, Variations Eustatiques et Influences Tectoniques de l'Aptien au Maastrichtien dans le Bassin de Paris Occidental et sur la Bordure du Massif Armoricain. Cret. Res., 1, 4: 341- 358.

MERCADIER C. (1984). - Paldoenvironnements et sedimen- tologie des formations recifales/t rudistes du Senonien inferieur de Sainte-Anne d'Evenos, Massif du Gros- Cerveau (Vat). These 3 ~ Cycle, Univ. Provence, Mar- seille, 219 p.

- 1 1 7 -

MORNER N.A. (1980) . - Relative Sea-level, Tectono-eustasy, Geoidal-eustasy and Geodynamics during the Creta- ceous. Cret. Res., 1, 4 : 329-340.

PHILIP J. (1970). - Les formations calcaires /~ rudistes du Cr&ac4 sup6rieur provencal et rhodanien. ThOse Etat, Marseille, 433 p. (in6dit).

PHILIP J. (1978). - Stratigraphie et pal6o&ologie des for- mations /~ rudistes du C4nomanien: l 'exemple de la Provence. Rev. GOol. M6dit., Marseille, in Coil. C0nom. Franfais (Paris, 1976), 5, 1: 155-168.

PHILIP J., MASSE P.J. & MACHHOUR L. (1987). - L'6volution palfogdographique et structurale du front de chevau- chement nord-toulonnais (Basse-Provence occidentale, France). Bull. Soc. GOol. France, (8), 3, 3 : 541-550.

PHILIP J. & TRONCHETTI G. (1966). - Pr6sence d'un poisson pycnodontiforme dans le Turonien provencal. C.R. Sore. Soc. GOol. France, 1 : 29-30.

SCHLAGER W. (1981). - The paradox of drowned reefs and carbonate platforms. GeoL Soc. Am. Bull., Part 1, 92: 197-211.

TEMPIER C. (1987). - Nouveau mod61e de raise en place des structures proven~ales. Bull. Soc. GOol. France, (8), 3, 3 : 533-540.

TnuRow J., KUHNX W. & WIEDMANN J. (1982). - Zeitlicher und palfiogeographischer Rahmen der Phtanit und Black Shale-sedimentation in Marokko. N. Jb. Geol. Pal~ont. Abh, Stuttgart, 165, 1 : 146-176.

TRONCHETTI G. (1981). - Les foraminif6res cr&ac~s de Provence (Aptien-Santonien). Syst6matique, Biostrati- graphie, Pal6odcologie, Pal6og6ographie. ThOse Emt, Marseille, in Tray. Lab. G6oL Hist. Pal., Marseille, 12, 559p.

VAIL P.R., MITCHUM J.R. & THOMPSON S. (1977). - Seismic stra- tigraphy and global changes of Sea Level, Part. 4 : Glo- bal cycles of relatives changes of Sea Level. In Seismic stratigraphy, applications to hydrocarbon exploration. Amer. Ass. Pert. GeoL, mere. 26 : 83-97.