Histoire géologique

L’histoire géologique du Bassin du Sud-Est est commune à l’ensemble des régions géographiques actuelles jusqu’à la fin de l’Ere Secondaire. Leur individualisation intervient d’abord durant l’Ere Tertiaire à la suite de l’orogenèse pyrénéo-provençale durant l’Eocène

principalement, puis à la suite de l’orogenèse alpine, durant l’Oligocène et au Pliocène où se produit la phase de paroxysme de la surrection des Alpes.

L’Ere Primaire débute par une transgression marine au Cambrien (-540 / -500 Ma). Durant la majeure partie de cette période, le sud-est de la France est un domaine marin où se déposent d’épaisses séries sédimentaires, en discordance sur les terrains du Précambrien. Ceux-ci sont connus à l’ouest en Montagne Noire et dans les Cévennes, et à l’est dans le massif des Maures sous forme de séries métamorphiques et cristallines.

Cette sédimentation marine s’étend sur le Cambrien, l’Ordovicien (-500 / -435 Ma), le Silurien (-435 / -410 Ma), le Dévonien (-410 / -355 Ma) et une partie du Carbonifère (-355 / - 295 Ma).

Au Carbonifère, l’orogenèse hercynienne provoque une régression de la mer et l’instauration d’un domaine continental constitué de massifs montagneux. Le Permien (-295 / -250 Ma) comporte une phase de transgression marine en discordance sur les terrains plissés par l’orogenèse hercynienne.

A la fin du Permien a lieu une nouvelle phase de régression de la mer et l’instauration d’un régime continental avec un climat aride.

Les reliefs constitués par les chaînes hercyniennes sont l’objet d’une intense érosion. A la fin de l’ère primaire, la paléogéographie de la région est caractérisée par un domaine continental de pénéplaine.

L’Ere Secondaire débute par la transgression marine du Trias (-250 / -203 Ma) sur la pénéplaine post-hercynienne. Les séries sédimentaires marines du Trias, du Jurassique (-203 à -135 Ma) et du Crétacé (-135 / -65 Ma) se déposent en discordance sur les terrains primaires.

Au cours du Trias supérieur, le socle hercynien subit une extension qui a généré une individualisation des blocs basculés (Figure 3-2). Au Dogger supérieur (Jurassique moyen), la phase de rifting est suivie par l’ouverture de la Téthys (Lemoine et al., 1986). Le Crétacé est marqué par d’importantes régressions marines.

Figure 3-2 : Dynamique d’ouverture de l’océan Téthys (Lemoine et al., 1986).

A l’Ere Tertiaire se produit l’individualisation des régions. La première phase est l’orogenèse provençale, qui débute à la fin du Crétacé. Elle provoque des déformations de la couverture sédimentaire triasique, jurassique et crétacée en Provence, en Camargue et dans le Languedoc.

Au début de l’Ere Tertiaire, durant l’Eocène moyen, intervient l’orogenèse pyrénéenne (vers - 45 Ma) avec une compression nord-sud. Celle-ci provoque des plissements et fractures des séries du Mésozoïque orientées est-ouest. L’épaisse série argilo-salifère du Keuper (Trias supérieur) permet le décollement des séries jurassiques et crétacées par rapport aux séries triasiques et primaires. L’orogenèse pyrénéenne provoque dans le Languedoc un chevauchement du sud vers le nord qui implique le Massif des Maures (tout au sud de la

Durant l’Eocène (-53 / -34 Ma), intervient une phase de fracturation du domaine du sud-est de la France. Les accidents majeurs que constituent la faille de Nîmes et la faille des Cévennes orientées sud-ouest / nord-est en sont des témoins. Le fossé d’Alès est limité par des fractures de même orientation.

L’épisode de raccourcissement Pyrénéen est suivi à l’Oligocène (-34 / -24 Ma) d’une intense érosion et d’une phase d’extension est-ouest : un bassin dont l’épaisseur atteint 3km se forme à l’ouest de la faille de la Moyenne-Durance (Figure 3-4). Les premiers mouvements de la tectonique alpine sont ressentis durant l’Oligocène. En Camargue, des discordances ont été reconnues dans les séries de l’Oligocène. En bordure du Massif Central, leur impact provoque l’orogenèse cévenole qui se traduit par une fracturation des séries mésozoïques des Garrigues, orientées sud-ouest / nord-est, qui recoupe les accidents est-ouest issus de la phase pyrénéenne.

Le rift nord-ouest méditerranéen (Figure 3-3) s’étend du fossé de Valence en Espagne jusqu’en Provence (Bois, 1993) et comprend de nombreux bassins dont les principaux sont ceux d’Alès, de Vistrenque, de Marseille, de Manosque ainsi que celui de Valence (France). Nous verrons dans la partie suivante que la croûte continentale s’amincit du NW au SE (Figure 3-4). Ceci résulte d’une extension NW-SE qui s’achève au Miocène inférieur (Maillard et al., 1992; Maerten et Séranne, 1995; Bénédicto et al., 1996). La rotation du bloc corso-sarde au Miocène inférieur (jusqu’à -18Ma) est associée à la formation du Golfe du Lion (Burrus, 1984) et à une remontée locale du Moho (amincissement crustal ; paragraphe 3.3). Certaines des failles décrochantes cévenoles préexistantes sont alors réactivées en jeu normal, comme le montre le Bassin d’Alès de direction parallèle à la faille des Cévennes). En Provence, de petits bassin s’ouvrent, le plus important d’entre eux étant le Bassin oligocène de Marseille. Le rift NO méditerranéen est associé à la rotation du bloc corso-sarde (Figure

3-3) et son moteur est la subduction à l’est de la Corse (Channel et Mareschal, 1989; Séranne, 1999).

Au miocène inférieur, dans les Alpes, les chevauchements se propagent vers l’ouest sur la Bresse et vers le sud (nappes de Digne et Castellane). Le Bassin du Sud-Est commence à être rempli par d’épais sédiments provenant de l’érosion des continents voisins. Une compression nord-sud prend place au Miocène moyen.

La phase de paroxysme de l’orogenèse alpine, responsable de la surrection de l’arc alpin, intervient à la fin de l’Ere Tertiaire, au Pliocène (-7 / -1,7 Ma). Son influence vers l’ouest se traduit par un intense rajeunissement des reliefs provençaux. Il est moins marqué dans le pourtour occidental du Bassin du Sud-Est. Cependant, la tectonique alpine amplifie largement l’individualisation des reliefs qui encadrent le littoral méditerranéen à l’ouest.