Evolution séquentielle du Cénomanien

La formation cénomanienne peut être résumée comme une longue phase transgressive d’environ 5 Ma. Elle constitue la première partie d’un cycle appartenant à la grande séquence T/R cénomano-turonienne du second ordre (Hardenbol et al,. 1997). Ce cycle basse fréquence est asymétrique. Il comprend une partie transgressive de 5 Ma (Cénomanien-Turonien basal), une partie stable de près de 1,5 Ma (Turonien inférieur-moyen) et une phase régressive de 3,5 Ma (Turonien supérieur-Coniacien inférieur).

Plusieurs essais dans le découpage de demi-cycle transgressif du second ordre ont été réalisés (Hardenbol et al., 1997 ; Néraudeau et al., 1997 ; Gale, 2001…). En effet au moins deux types de cycles d’ordre inférieur peuvent être définis (fig. 4-1) : les cycles de l’ordre du million d’années (3ème ordre) et les unités génétiques. Les cycles de l’ordre du million d’années sont définis à l’échelle régionale entre deux maxima d’inondation (MFS). L’ordre de grandeur de leur durée est obtenu en divisant la durée des sous-étages du Cénomanien par le nombre de séquences (3,1 Ma pour le Cénomanien inférieur, 1,1 pour le Cénomanien moyen et 1,2 pour le Cénomanien supérieur, Hardenbol et al., 1997). Ils sont au moins au nombre de six.

- Séquence 1 : cette séquence enregistre la remontée progressive du niveau marin sur le plateau continental jurassique. Elle est principalement marquée par le développement d’importants dépôts sableux, qui sont influencés par un régime tidal. Ces unités se situent à l’interface des domaines continentaux et marins. Le maximum d’inondation délimitant le sommet de séquence se localise au milieu de la sous-unité A2. La très bonne préservation des barres estuariennes suggère une période de forte création d’espace disponible.

- Séquence 2 : ce cycle correspond à la fin de la sous-unité A2 et à la base de B1. Le début de la progradation est marqué par un retour prononcé des alternances d’argiles et des sables d’influences deltaïques. La FS, difficilement localisable, est située dans les argiles laguno-continentales A2. L’apparition des barres carbonatées à orbitolines (B3) témoigne de l’ennoiement du bassin et d’un passage à des conditions environnementales marines franches et ouvertes.

- Séquence 3 : elle correspond à la fin de sous-unité B1 et à la première partie de B2. Ce cycle, ainsi que le suivant, présente un motif stratigraphique particulier : un système carbonaté grano-croissant progradant, surmonté par un système terrigène de plus en plus marin vers le haut. Les corrélations diagraphiques avec la région de Saintes/Cognac montrent que les faciès terrigènes passent en partie à des faciès carbonatés gréseux de domaine marin ouvert. L’inversion de tendance progradation/rétrogradation (FS) se trouve donc bien à l’intérieur du système terrigène. La fin de la phase progradante (prisme de bordure de plateforme) correspond à des replats de marées, des lacs temporaires... ayant menés à une émersion probable à proximité immédiate du site de Fouras Vauban (à l’interface B1/B2) (Vullo, 2002). La MFS délimitant la partie supérieure de ce cycle correspond à la partie médiane de B2 et est marquée par la présence d’échinides spatangues du genre Mecaster sur la coupe de l’Ile d’Oléron (Néraudeau, com. pers.).

- Séquence 4 : cette séquence correspond globalement à la fin de la sous-unité B2 et à l’ensemble de B3. Cette dernière sous-unité est généralement composée d’une alternance de niveaux calcaires de relativement agités et de niveaux argileux très calmes. Chacune de ces alternances peut être considérée comme un cycle de plus haute fréquence. Les marqueurs paléoenvironnementaux sont assez rares dans les calcaires, mais la faune contenue dans les argiles indique un approfondissement de plus en plus prononcé au cours de la séquence. Il parait cependant important de remarquer que les quatre premiers environnements de plateformes carbonatées sont situés en position plus distale que leurs intercalaires argileux respectifs. En effet, selon le schéma paléo-géographique établit par Platel (1989), les coupes les plus distales (comme celle de l’Ile d’Oléron) voient disparaître ces intercalaires argileux au profit d’un développement plus important des barres carbonatées oolithiques.

- Séquence 5 : elle correspond à l’unité C et à la partie basale de D. Ce cycle présente de nombreuses particularités. Vers l’est et vers le sud, l’unité C1 montre un épaississement important, tandis que les faciès péri-récifaux C2 et C3 demeurent iso- paques. La discontinuité C3/C4 apparaît comme une discontinuité majeure avec le développement des faciès particuliers de C4 (cf. Ile Madame). Régionalement, cette discontinuité est associée à des faciès variés : (1) accumulation de débris de rudistes (Oléron, Jonzac), (2) lits de galets de Quartz (Saint-André de Lidon)… Deux interprétations sont possibles : (1) la limite C3/C4 est une limite de séquence majeure (surface de non-conformité avec suppression d’espace disponible) avec développement d’un prisme de bas niveau vers le sud ; (2) la limite C3/C4 est une surface de ravinement majeure, la limite de séquence se situant alors à la limite C1/C2 (surface de non-conformité sans suppression d’espace disponible). Un scénario du type (2) est privilégié du fait de l’absence d’indice d’émersion au sommet de C3 et de la difficulté de mettre en évidence un prisme de bas niveau en sub-surface. Les faciès péri-récifaux C2-C3 appartiendraient alors à un prisme de bordure de plateforme.

Cette grande séquence pourrait être subdivisée en deux cycles d’ordre inférieur, avec un maximum d’approfondissement (particulièrement marqué à l’Ile Madame) caractérisé par le développement d’une faune de vasière carbonatée à échinides spatangues (Mecaster Periater), à rudistes et à huîtres à la base de la sous-unité C2. Cette surface ne semble cependant pas bien s’exprimée à l’échelle régionale.

- Séquence 6 : ce cycle correspond aux unités D (sommet), E, F, G et à la base des marnes de Port-des-Barques. Il pourrait être subdivisé en deux cycles, mais l’absence de changements majeurs de système sédimentaire semble les attribuer à des cycles d’ordre supérieur (durée inférieure). Dans l’hypothèse inverse, elle pourrait être découpée comme suit :

o _{une première séquence débuterait par le développement des bioconstructions à} Pycnodonte biauriculata (unité E) en position relativement peu distale ; la disparition du détritisme au cours de leur édification indique qu’elles se réalisent au cours d’une phase globalement transgressive ; le développement de deux bioconstructions sur le site de l’Ile Madame peut être interprété comme un processus autocyclique : ce double banc n’a en effet pas pu être retrouvé sur les coupes de Roulet et St Estephe ; cette transgression s’achève dans l’unité F ;

o _{une deuxième séquence contiendrait la surface maximale d’inondation du} second ordre ; l’intervalle transgressif est particulièrement bien développé puisqu’à Port-des-Barques le milieu de dépôt varie de l’étage infralittoral inférieur (marno-calcaires de G1) au circalittoral médian (marnes de G2) ; la re-carbonatation progressive en sommet de G2 marque un retour tout aussi graduel à un environnement moins profond ; il est possible de découper l’importante phase transgressive en deux paraséquences plus fines ; la séparation (MFS) correspondrait à l’apparition des Pycnodonte vesicularis au cœur des lumachelles de G1 (visible à Port-des-Barques).