Description pétrographique

- Les formations datées du Trias

Les échantillons des formations datées du Trias ont été principalement prélevés le long du chemin de la Côte sur une coupe équivalente à celle décrite originellement par Aubague (1966) (Ard 21 à 25) (Figure 2.20).

La coupe montre une série de bancs variés décalés par plusieurs failles (Figure 2.21). La série repose sur le socle à hauteur de la vallée et débute par deux bancs massifs, où le banc inférieur est très fracturé et représenté par l’échantillon Ard 22, et le banc supérieur, uniquement traversé par quelques fractures N-S à décalage normal, est représenté par l’échantillon Ard 21. L’échantillon Ard 22 est composé de grains anguleux de quartz et de feldspaths de granulométrie moyenne de 200 µm, dans un ciment à la composition similaire, ainsi que de quelques amas d’oxydes. On ne compte que deux ou

trois microfissures par lames minces mais elles ont une ouverture importante et ne présentent pas de trace de minéralisations secondaires (Figure 2.22a). L’échantillon Ard 22 est dominé par un ciment sparitique qui englobe des grains de quartz de taille variable et généralement craquelés (Figure 2.22b). De rares microfissures sont également visibles dans le ciment, sans traces de minéralisations.

Au dessus de ces bancs massifs affleure une première série marno-calcaire qui n’a pas été échantillonnée et qui est séparée des couches suivantes par une faille N055-63W à mouvement normal (Figure 2.21a). La séquence se poursuit par de nouvelles couches plus massives, surmontées d’une nouvelle série marno-calcaire au sommet de l’affleurement. Dans les couches massives ont été reconnus des faciès considérés comme similaires à celui de l’échantillon Ard 22, mais aussi des bancs gréseux peu consolidés, de couleur grise. Le passage entre les deux faciès se fait de manière progressive, avec une proportion gréseuse qui décroît progressivement vers le sommet de la série (Figure 2.21b).

Le passage progressif a été échantillonné comme suit : Ard 23 représente le faciès gréseux gris, Ard 24, un faciès de transition, et Ard 25, les parties les plus cimentées. En lames minces, cette transition se traduit par une augmentation de la proportion de ciment sparitique. En effet, l’échantillon Ard 23 est principalement composé de grains de quartz anguleux et fissurés, avec quelques grains de feldspaths, de granulométrie d’environ 500 µm, enrobés dans un ciment argileux peu important (Figure 2.22c). Dans l’échantillon Ard 24, le ciment argileux est remplacé par un ciment sparitique, qui augmente en proportion dans l’échantillon Ard 25 où il représente environ la moitié de la surface de la lame (Figure 2.22d). Pour ces trois échantillons, des pores pouvant atteindre des tailles équivalentes à la taille des grains sont visibles dans les espaces inter-grains.

Figure 2.22 : lames minces en LPA des échantillons des formations du Trias : a) Ard 22, b) Ard 21, c) Ard 23, d) Ard 25, e) Ard 10b et f) Ard 10b.

Trois autres échantillons des formations du Trias n’ont pas été récoltés sur cette coupe (Ard 07, 10a et b) (Figure 2.20). Les observations des lames minces suggèrent que l’échantillon Ard 07 est équivalent à l’échantillon Ard 23. L’échantillon Ard 10b est de composition similaire à celle de l’échantillon Ard 07, mais avec une granulométrie plus fine (50-100 µm) (Figure 2.22e). Enfin, l’échantillon Ard 10a a été prélevé dans une zone altérée au contact de l’échantillon Ard 10b, assimilée à un cœur de faille, en lame mince, les grains de quartz sont ennoyés dans un ciment d’argiles et d’oxydes, et de nombreux pores et veines sont colmatés par de la calcite (Figure 2.22f).

- Les formations datées du Jurassique

Excepté les échantillons Ard 09 et Ard 31, les échantillons jurassiques ont été prélevés dans une carrière située proche de la bordure ouest de la fosse de Valence (Figure 2.20). Dans la carrière, de nombreuses zones de failles avec des cœurs argilisés et des clusters de fractures sont observées (Figure 2.23). Ces petites zones de failles sont principalement de direction N-S et E-W, subverticales et à mouvements décrochants. Des structures de direction ≈N135, 50 NE sont également observées mais elles ont des densités de fracturation moins importantes. Dans l’ensemble, ce sont les cœurs de failles de direction N-S qui sont les plus importants en épaisseur et les plus argilisés. Les échantillons ont ainsi été prélevés majoritairement dans ces zones de failles. Il est également à noter que la stratification, quasi horizontale, montre des traces de glissement banc sur banc qui décalent les cœurs de failles N-S, marquées par des stries de direction N100-110°E sur les surfaces de bancs (Figure 2.23).

Figure 2.23 : les Formations jurassiques de la carrière Cémex au nord de Cornas, permettant de localiser les échantillons dans les zones de failles de direction N-S.

L’ensemble des échantillons prélevés, y compris Ard 09 et 31 qui appartiennent à la même série, sont des calcaires micritiques, dans lesquels les bioclastes sont plus ou moins bien visibles en lames minces. Dans les échantillons Ard 09, 31, 14, 16 et 20, provenant à la fois des cœurs de failles et de zones moins fracturées, des veines de calcites totalement colmatées sont présentes, et on y distingue jusqu’à 3 phases de remplissage : Une première bordure faite de cristaux fins avec localement des oxydes, des cristaux de calcite de taille micrométrique le long de cette bordure, puis des cristaux bien plus grossiers pouvant aller jusqu’à des tailles millimétriques qui colmatent les veines (Figure 2.24a & b).

Figure 2.24 : photos de lames minces LPA des échantillons des formations du Jurassique : a) Ard 09, b) Ard 14, c) Ard 17, d) Ard 13.

Tableau 2.4 : synthèse des observations pétrographiques des échantillons de couverture avec : composition globale classée par ordre de proportion relative, granulométrie

moyenne, type et volume qualitatif de porosité et des minéralisations secondaires.

Lithologi

e ^Echantillons ^{Composition Granulométri}e moyenne ^Porosité ^{Type de} porosité ^{Microfissuratio}n ^{Minéralisatio}ns

Ju

ras

siq

ue ^{Ard 13 Sparite/micrite 80 µm ++ Fissures ++}

Calcite - oxydes Ard 15 - 17 Micrite/sparit_e <10 µm + Fissures + ^{Calcite -} _oxydes Ard 09, 14,

16, 20, 31 ^{Micrite <10 µm - - - Calcite -} oxydes

Trias

Ard 25 Sparite - Qz - _Fls 500 µm + Pores - - Ard 24 ^{Qz - Fls -} _sparite 500 µm + Pores - - Ard 23 - 07 Qz - Fls - _argiles 500 µm + Pores - - Ard 21 Sparite - qz - _ox 200 µm -/+ Fissures -/+ -

Ard 22 Qz - Fls - ox 200 µm + Fissures + -

Ard 10b Qz - argiles 50 - 100 µm + Pores -/+ - Ard 10a Argiles - ox - _qz 50 - 100 µm + Pores/fissure_s + Calcite

A l’échelle de la lame mince, on observe des fissures ouvertes uniquement dans les échantillons Ard 17 et 15, qui peuvent aller jusqu’à la bréchification des parties micritiques. L’espace entre les éléments de la brèche est colmatée par les recristallisations de calcites secondaires (Figure 2.24c). Enfin, pour l’échantillon Ard 13 prélevé au cœur d’un cluster de fractures, c’est la calcite secondaire qui devient dominante, avec uniquement la présence de quelques clastes micritiques et des microfractures ouvertes (Figure 2.24d).