Association de faciès de prodelta

Elle est composée de quatorze faciès (Tab. 4.5). Les faciès F3a(1), F3a(3), F3a(4), F3a(5), F4b et M2(2) sont spécifiques à cette association. Une sous-association de faciès proximale et trois sous-associations de faciès distales composent l’association de faciès de prodelta. La sous-association de faciès distale 1 est associée au pied de l’édifice deltaïque, la sous-association de faciès distale 2 est localisée dans l’édifice (sous les KSS5, 6 et 7) et la sous-association de faciès distale 3 est associée au Membre calcaire d’A. Andreas.

L’association de faciès de prodelta est très souvent affectée par des failles normales à jeu inférieur au mètre (max. de 1.50 m) qui n’ont généralement pas de directions parallèles aux failles majeures de la côte Sud du Golfe. Leur extension verticale est limitée (elles n’affectent que quelques bancs). Quand leur jeu est de l’ordre de la quinzaine de centimètres, ces failles peuvent être conjuguées et découper localement les bancs en structure en «horst et graben». Elles peuvent s’être mises en place suite, soit à une réaction des sédiments meubles et à granulométrie fine, à un phénomène de mise en charge (sous le poids des foresets situés au-dessus), soit consécutivement à des secousses sismiques.

Cette association de faciès peut également présenter des surfaces de glissement (bel exemple aux pieds des foresets des SU7 et 8) à géométrie listrique (en cuiller, Fig. 4.26). Cette structure est formée d’une surface de troncature (N023°E-25NO) affectant des couches de l’association de faciès de prodelta. Ces dernières proviennent d’un passage latéral depuis le SO, d’une association de faciès de bottomset. Les couches de la partie inférieure viennent en «onlap» sur cette surface de troncature de façon tangentielle et leur épaisseur diminue en direction de cette surface (moitié SO de la photo, Fig. 4.26.a). Il est possible de distinguer deux ensembles dans ces couches (1 et 2, Fig. 4.26.b) séparés par une surface de glissement (surface «b»). Le premier ensemble présente une surface de troncature interne (surface «c»). Les couches du second ensemble viennent en «onlap» sur la surface «b» (Fig. 5.26.b) et diminuent également d’épaisseur en direction de cette surface. Les «onlaps» tangentiels ainsi que les réductions d’épaisseur des couches montrent que cette structure représente un glissement de couches de prodelta non consolidées et non pas un remplissage de topographie incisée. Le glissement s’est déroulé en deux phases comme en atteste la surface de glissement séparant les deux ensembles, les onlaps sur les surfaces «a» et «b» ainsi que la surface de

La structure de glissement décrite précédemment peut être créée par de la sismicité ou par le poids des foresets de SU7-SU8.

Figure 4.26 : Surfaces de glissement à géométrie listrique dans l’association de faciès de prodelta au pied des foresets de SU7-SU8. a) Un passage latéral vers le NE, depuis une association de faciès de bottomset vers une association de faciès de prodelta, est visible dans la partie SO de la figure. b) Interprétation de la figure a. Les surfaces «a» et «b» sont des surfaces de glissements. Les couches de prodelta viennent en «onlap» tangentiellement à ces surfaces.

Les valeurs de paléocourants, qui ont été prises sur les logs de définition de l’association de faciès de prodelta, indiquent une direction de paléocourant moyen vers N032°E (Fig. 4.10.c).

• Description de la sous-association de faciès proximale :

Figure 4.27 : Illustration des faciès G2, F1, F2 et S1. Cette photographie correspond au log de la figure 4.28 et à la sous-association de faciès proximale de l’association de faciès de prodelta. L’affleurement correspond à «P» sur la figure 4.6.b, situé à la base de SU1, en zone 3 (Fig. 5.3.b).

La sous-association de faciès proximale est composée des faciès G2, S1, S3, S4, F1 et F2. Elle est caractérisée par une première moitié à dominante arénitique (faciès S1 à S4, Fig. 4.27, de 0 à 140 cm sur le log, Fig. 4.28) et une seconde moitié à dominante silteuse. L’unique faciès conglomératique représenté est le faciès G2 (Tab. 4.1 et Fig. 4.27), sous forme de trois bancs. Les granoclassements sont ici également très peu développés. Ils ne sont identifiables que dans le faciès S4. L’essentiel de la sous-association de faciès est marqué par une alternance entre des bancs de faciès arénitiques et silteux.

Figure 4.28 : Log de la sous-association de faciès de prodelta proximale. Ce log est localisé par «P» sur la figure 4.6.b et a été levé en base de SU1 (zone 3, Fig. 5.3.b).

• Description des sous-associations de faciès distale :

ƒ Sous-association de faciès distale 1 : en pied d’édifice

Figure 4.29 : Association de faciès de prodelta, sous-association de faciès distale 1 (en pied d’édifice). On notera les rides asymétriques dans S3 (Tab. 4.2) ainsi que l’alternance de lamines silteuses de F3a(1), (Tab. 4.3). Cet affleurement est localisé dans la Formation de Zoodhochos, à l’Est de Kato Fteri (Fig. 4.2.a et Chapitre 2)

La sous-association de faciès distale 1 est composée des faciès F3a(1), S3 et G1a (Fig. 4.29). Elle est marquée par une dominante silto-argileuse sur les deux tiers inférieurs du log, comprenant également de fins bancs arénitiques (faciès S3). Les intervalles silteux (F3a(1), Fig. 4.29) représentent une superposition de lamines silteuses inframillimétriques en alternance avec des lamines arénitiques (arénite fine, Tab. 4.3). La sous-association de faciès distale 1 de l’association de faciès de prodelta constitue également la Formation de Zoodhochos (cf. Chapitre 2).

ƒ Sous-association de faciès distale 2 dans l’édifice :

La figure 4.30 présente la sous-association de faciès distale 2 sous KSS5 (zone 2E, Fig. 5.14.b) et illustre le faciès F3a(5). C’est le faciès majoritaire de cette sous-association.

Les affleurements de cette sous-association sous les KSS5, 6 et 7 sont assez semblables, car ils sont constitués de silts à lamines (le plus souvent horizontales planes-parallèles, parfois légèrement ondulées) qui présentent des variations granulométriques avec parfois des bancs arénitiques (Figs 5.15 et 5.17 pour un aperçu d’un affleurement sous KSS7). Ces silts peuvent présenter des déformations post-dépôt de type convolute. Une structure de type HCS a été identifiée (Fig. 4.30) dans la sous-association de faciès distale 2 sous KSS5. Le contact entre ces affleurements de la association distale 2 et les bancs de la sous-association de faciès de topset T1 est conforme (Fig. 5.12).

Figure 4.30 : Développement de géométries («swale», «hummock», «low angle truncation», amincissement latéral des lamines) typiques de HCS dans le faciès F3a(5), (Tab. 4.3).

ƒ Sous-association de faciès distale 3 : associée au Membre calcaire d’A.

Andreas (Fig. 4.12.a) :

Cette sous-association est composée des faciès F3a(3), F4b, F3a(4) et M2(2), (Figs 4.12.a et 4.31.a). Le faciès M2(2) peut présenter deux types d’organisation (Fig. 4.31) :

- la forme en sphéroïdes reconnue sur l’affleurement principal (Figs 4.11.b et 4.16), - un amalgame de structures en lames aplaties évoquant des rhodolithes (Brandano et al.,

2005). Localement, cette structure peut être formée d’une partie corticale renflée qui passe latéralement à des bancs calcaires d’environ 5 cm d’épaisseur (Fig. 4.31.b). Bien que la continuité entre la partie corticale et les bancs calcaires ne soit pas bien visible, les bancs calcaires semblent constituer les couches les plus externes de la partie corticale. Les bancs calcaires s’interdigitent latéralement dans des silts.

Figure 4.31 : Sous-association de faciès distale 3 avec développement local de faciès bioconstruits (Bioc., M2(2), Tab. 4.4). (a) La sous-association de faciès de topset T2 (Membre calcaire d’Aghios Andreas) est représentée par le faciès M1(1). L’affleurement se situe au sommet de SU3, en zone 2E (Figs 5.13.a et b). La position du log de la figure 4.12.a est donnée. b) Détail d’une bioconstruction du faciès M2(2) formée d’une partie corticale et de bancs calcaires de 5 cm d’épaisseur. Cette structure se met en place dans des silts. La figure est localisée en figure 4.12.a.

L’association de faciès de prodelta distale 3 repose en concordance sur le Membre calcaire d’A. Andreas (second affleurement, Fig. 4.12.a). Elle est composée de silts laminés plans présentant des variations granulométriques (qui font ressortir les lamines). Les silts peuvent contenir de rares coquilles blanches de Mollusques, ainsi que des débris végétaux (feuilles et tiges). Les bancs arénitiques sont très bioturbés. Au-dessus de ce silts se trouve le faciès M2(2), (Tab. 4.4. et § 4.3.4). Les foresets de SU5-SU6 viennent en «downlap» sur KSS5 qui préserve localement cet affleurement.

• Interprétation générale en terme de processus et d’environnement de dépôt (Tab.

4.5) :

Les fines lamines silteuses infra-millimétriques (faciès F3a(1)) identifiées dans la sous-association de faciès distale 1, sont interprétées comme des «turbidites à grain fin» (Stow & Shanmugam, 1980).

Les sous-faciès F3a(3), F3a(4) et F3a(5) (Tab. 4.3.) qui se retrouvent dans la composition de l’association de faciès de prodelta, peuvent également être rapprochés du faciès «thinly interbedded sand and silt» (Hansen, 2004). Mackiewicz et al. (1984) l’interprètent comme le dépôt de petits courants de turbidité de basse ou de haute densité, mais également comme le dépôt de panaches de courants hyperpycnaux.

Les processus mis en cause sont les écoulements turbiditiques de densités différentes, ainsi qu’occasionnellement, des «debris flow» (faciès G2, Tab. 4.1). L’environnement de dépôt ainsi décrit représente le segment de plus distal du Gilbert-delta de Kerinitis (bassin profond) dans lequel les dépôts sont engendrés par un transport en suspension et par des écoulements turbiditiques.

La présence occasionnelle de bancs conglomératiques dans l’association de faciès de prodelta (c’est également le cas des lentilles conglomératiques présentes dans la formation de Zoodhochos) peut être liée à deux facteurs :

- une progradation des faciès proximaux plus marquée vers le bassin,

- le résultat d’une augmentation de l’apport sédimentaire en amont du système (zone de topset) par une crue et/ou une augmentation de l’énergie de la coulée qui a transporté les sédiments grossiers.

L’association de faciès de prodelta a été également décrite par Malartre et al. (2004), Ford et al. (2007b) et Rohais et al. (2008) dans d’autres Gilbert-deltas du rift de Corinthe.