Interprétation de ces faciès en termes de milieux de dépôts et modèle de faciès des dépôts de Touraine

2.1. Faciès en dépôt.

Les faciès 1, 2, 3, 3 bis, 4 et 5 présentent des caractéristiques non rencontrées dans les faciès de Haute-Normandie. A l’inverse, les faciès 7 à 10 présentent des caractéristiques communes avec les faciès en dépôts identifiés en Normandie. Nous discuterons de leur position par rapport aux autres faciès identifiés en Touraine puis de leur synonymie avec les faciès de Haute-normandie.

• Les mégarides de sens opposés, rencontrées dans les faciès 3 et 4, plaident pour une influence tidale. Dans le cas du faciès 3, les barres métriques surimposées ainsi que la forte granulométrie rencontrée, évoquent un faciès de barres tidales.

• Dans les faciès 4, 5 et 6, la stratification lenticulaire discontinue à continue des lentilles les plus grossières, l’existence de strates bioclastiques, la présence de reprises granulométriques dans les intervalles à lamines planes à ondulées et enfin la présence de HCS montrent tous un milieu dominé par une dynamique de tempête.

• L’augmentation de la continuité des lentilles du faciès 4 au faciès 6 suggère une diminution de la dynamique érosive des tempêtes et un approfondissement de 4 à 6.

• L’association dans le faciès 4, de figures attribuables à des dépôts de tempêtes et à des dépôts tidaux, suggère une influence combinée des deux dynamiques.

• Dans les faciès 7 à 10, la présence de HCS ou de micro-HCS plaide également pour un milieu dominé par les tempêtes.

• L’évolution de la granulométrie, de la texture, de la dynamique érosive des dépôts de tempêtes ainsi que de leur longueur d’onde sont autant de critères qui permettent de considérer que les dépôts 4 à 6 sont les plus proximaux tandis que les dépôts 7 à 10 sont lesplus distaux. Ces derniers montrent eux-mêmes une chute progressive de l’hydrodynamisme (HCS de moins en moins érosives, diminution de la granulométrie et du tri), ce qui suggère que ces faciès se rangent dans l’ordre proximal-distal de 7 à 10.

• Le faciès 1 présente des caractéristiques très différentes des autres. Il est uniquement rencontré dans la coupe la plus proximale. La granulométrie terrigène est prédominante, à l’inverse des autres faciès dans lesquels elle est diluée dans la sédimentation carbonatée. Ceci suggère une proximité du continent. Le caractère mal trié de ces sédiments sablo-argileux, la présence de stratifications en auges, associées à des figures d’échappements d’eau montrent une sédimentation rapide. Elle s’effectue en domaine marin comme le montre la présence de bioclastes. L’ensemble de ces critères suggèredes dépôts de crue. Ce faciès est en conséquence interprété comme un faciès estuarien.

• Le faciès 2 est également rencontré dans la coupe la plus proximale. La présence d’HCS suggère une influence des tempêtes. Les lamines obliques enregistrent un courant unidirectionnel de

milieu restreint. La granulométrie, comportant des sables grossiers, permet d’écarter un faciès de plage, habituellement plus fin, que les lamines obliques faiblement pentées pourraient suggérer. Les caractéristiques hydrodynamiques associées au caractère restreint de ce faciès suggèrent un environnement de baie. Les lamines obliques sont interprétés comme des dépôts à l’intérieur de « storm wash over fans », et les rares HCS observées montrent de rares franchissements d’une barrière hhydrodynamique par les tempêtes.

• Le faciès 3 bis, caractérisé par des mégarides dans lesquelles les lamines ne sont pas superposées, suggère que de multiples événements, différents ont construit ces figures sédimentaires. Le caractère granodécroissant de chacun des sets de lamines ainsi de que leur caractère discordant pourrait correspondre à des faciès d’amortissement de la houle.

2.1.1. Faciès les plus proximaux (faciès internes et dépôts tidaux)

L’interprétation en termes d’environnements de dépôts permet de considérer que les faciès 1 et 2 correspondent aux faciès les plus internes rencontrés.

Le faciès 1 qui correspond à un faciès estuarien est le plus proximal.

Le faciès 3 bis interprété comme un faciès d’amortissement de la houle correspond au shoreface.

Le faciès 3 de barres tidales correspond à des dépôts qui se forment habituellement à des profondeurs variables. L’augmentation de granulométrie fréquemment observable, montre une tendance progressive à la diminution de profondeur. Les barres qui débutent dans des faciès grossiers peuvent s’empiler de façon aggradante sur près de 10 mètres d’épaisseur, suggère que leur dépôt débute à une profondeur au moins équivalente. L’influence tidale marquée, la granulométrie élevée et l’absence de drapage nous font interpréter ce faciès comme étant un faciès subtidal. Ce faciès peut donc être considéré comme un équivalent de shoreface moyen à inférieur, voir à des bathymétries supérieures.

2.1.2. Dépôts de tempêtes

Le faciès 4 montre une dynamique tidale et une dynamique de tempêtes couplées. Les faciès tidaux peuvent à nouveau être considérés comme des faciès de barres tidales. De même, la forte lenticularité des niveaux de tempêtes plaide pour des milieux très proximaux. Cependant, la variation de granulométrie et l’intercalation de dépôts plus fins suggèrent une intermittence de l’activité hydrodynamique. En conséquence, ce faciès est interprété comme un faciès d’offshore supérieur proximal, très proche du shoreface.

Le faciès 5 montre comme le faciès 4 des dépôts de tempêtes, les HCS y sont cependant mieux exprimées et les lentilles sont plus continues. En conséquence, il peut être interprété comme un faciès d’offshore supérieur légèrement plus distal.

Le faciès 6 présente une érosion en base également très marquée qui montre son caractère proximal. Cependant, il est massif et les événements de tempêtes sont moins marqués et fréquemment moins lenticulaires. Ceci nous amène à considérer qu’il s’agit d’un faciès légèrement plus distal. La lenticularité importante des faciès 4 et 5 correspond à la stratification qui est souvent observée dans les dépôts d’offshore supérieur proximal (Guillocheau, 1990).

Le fort caractère érosif des bancs grossiers, associé à des figures de tempêtes rencontrées dans les faciès 4 à 6, permet de les considérer comme des faciès d’offshore supérieur proximal.

Le faciès 7 montre une base lumachellique érosive, surmontée fréquemment par des HCS moins érosives, dans lesquelles l’accrétion est plus marquée. Le caractère érosif basal suggère un hydrodynamisme élevé mais la granulométrie et l’accrétion des HCS suggèrent une position plus distale que les précédents faciès. Ce faciès correspond à des dépôts d’offshore supérieur proximal (étant donnée la dynamique érosive) plus distaux.

Les faciès 8 à 10 montrent des HCS de faibles dimensions, en accrétion verticale, dont la base est faiblement érosive (ou non) et plane. Ceci nous permet de considérer que ces faciès correspondent à des faciès plus distaux. Le faciès 8, caractérisé par des figures d’érosion planes mais également par des lamines planes marquées montrant un régime hydraulique élevé, peut être considéré comme intermédiaire entre offshore supérieur proximal et offshore supérieur médian. Le faciès 10, non érosif, contient cependant des micro-HCS qui le rapporche d’un faciès d’offshore supérieur médian. L’ensemble de ces caractéristiques montrent qu’il est cependant proche de l’offshore supérieur distal.

149

2.2. Surfaces d’arrêt de sédimentation

Les surfaces d’arrêt de sédimentation sont moins abondantes que dans les dépôts de Normandie.

Quatre types de surface peuvent être différenciés. Nous utiliserons les critères définis en Haute-Normandie pour la classification de ces différentes surfaces, c’est-à-dire :

• la morphologie de la surface supérieure,

• la présence de minéralisations,

• les types de concentrations de bioclastes associées à ces hardgrounds,

• le type de faciès en dépôt auquel ils sont associés. Les différentes surfaces observables sont :

• Des hardgrounds (HGA) à surface supérieure très marquée, à perforations sommitales abondantes, à minéralisation faible, essentiellement caractérisée par un enduit limonitique. Ils sont caractérisés par une induration massive du sédiment. Ces surfaces sont principalement rencontrées dans le Tuffeau de Touraine (Turonien supérieur).

- Ils sont tronqués à leur sommet, selon une surface qui est, soit plane, soit ondulée de longueur d’onde plurimétrique (planche B. 6). De nombreux intraclastes (graviers voire galets) sont fréquemment rencontrés au sommet de ces surfaces. Elles correspondent systématiquement à une induration de faciès grossiers très bioclastiques et sont toujours associées à des faciès 4 ou 5. Elles sont rencontrées soit intercalées entre ces faciès, soit seulement recouvertes par ceux-ci. Dans ces derniers cas, l’empilement des faciès situés au-dessus de la surface dessine dans la plupart des cas une tendance transgressive.

- Leurs caractéristiques érosives ainsi que leur association avec des faciès d’offshore supérieur proximal montrent que ces surfaces d’arrêt de sédimentation sont générées dans un domaine peu profond.

- Leur équivalence avec les surfaces identifiées en Normandie est relativement difficile à établir, les faciès en dépôts associés à ces surfaces n’étant pas rencontrés en Normandie. L’abondance d’intraclastes et l’existence de surfaces d’érosion marquées, planes à ondulées, pourraient évoquer les surfaces de HG3a et HG2 de Normandie. Cependant, leur association avec des faciès 4 et 5, plus proximaux que les faciès rencontrés en Normandie, montre que ces surfaces sont formées dans des environnements plus proximaux que les surfacesde Normanndie.

• Des hardgrounds (HGB) à surface supérieure marquée mais souvent moins nette et plus chaotique que pour les surfaces précédentes (planche B. 6).Ces surfaces sont rencontrées quasi exclusivement dans la Craie de Villedieu (Coniacien, cf. chapitre. C.II.2), mais elles peuvent également figurer dans la partie supérieure du Tuffeau de Touraine (Turonien supérieur). Ces hardgrounds ont fréquemment un enduit très glauconieux dans leur partie supérieure, accompagné par des intraclastes glauconitisés et des huîtres perforées dont les valves remaniées peuvent montrer une organisation plane. Enfin, leur stratification montre fréquemment à leur sommet des surfaces d’érosion, ainsi que des reprises temporaires de la sédimentation. Ces surfaces correspondent à l’induration de faciès bioclastiques grossiers qui rappellent les concentrations de bioclastes SC1 de Normandie (cf. chapitre I). Ces hardgrounds sont fréquemment empilés verticalement, correspondant à des épaisseurs indurées qui peuvent dépasser 3 mètres (Craie de Villedieu). Lorsqu’ils ont pu être observés, les niveaux situés au dessus de ces intervalles indurés contiennet des faciès 5, parfois suivi par des faciès plus distaux, ce qui suggère une dynamique transgressive au-dessus de ces surfaces, et donc qu’elles pourraient correspondre à des environnements de dépôts équivalents voire plus proximaux que les faciès 5.

- Les caractéristiques de ces hardgrounds les rapprochent des hardgrounds HG1 de Normandie, assimilés à des surfaces formées en domaine d’offshore supérieur. Ici, l’association avec les faciès 5 suggère un domaine d’offshore supérieur proximal. Par ailleurs, la présence fréquente de

Nucleopygus (Jarvis et al, 1982) dans des hardgrounds du même intervalle stratigraphique à

proximité des coupes levées (cf. chapitre C.II.2) suggère une bathymétrie relativement faible. En effet, ces échinodermes sont principalement rencontrés dans l’infralittoral supérieur à médian (Néraudeau, 1996 ; Néraudeau et Villiers, 1997). Ces surfaces correspondent donc bien à des surfaces formées au plus profond dans l’offshore supérieur proximal, leur borne supérieure n’est, à l’inverse, pas contrainte.

• Des firmgrounds FGA qui correspondent à des surfaces plus ou moins bien définies, caractérisées soit par une épaisseur nodulisée importante, soit par des niveaux individuels nodulisés, dans lesquels la surface supérieure est peu marquée. La minéralisation est faible. Dans la plupart des cas, ces surfaces correspondent à l’induration du faciès 8. La surface est essentiellement caractérisée par des Thalassinoïdes idiomorphiques, rarement sténomorphiques, ce qui montre que l’induration du sédiment n’était pas totale au moment de l’enfouissement définitif de ce faciès (Bromley, 1975). Ces surfaces peuvent donc être considérées comme des firmgrounds. Une dynamique érosive n’est pas toujours observable en sommet de ces surfaces. Lorsqu’elle survient, elle peut correspondre à une surface érosive d’une amplitude de 5 à 15 cm, recouverte par un horizon lumachellique (faciès 7), mais plus souvent à une surface d’érosion plane, recouvertes par

proximal à médian. Leurs caractéristiques permettent de les rapprocher des surfaces FG1 de Normandie.

• Des surfaces caractérisées par des niveaux de silex alignés, correspondant quasi systématiquement à l’induration de terriers préexistants (Thalassinoïdes dans la plupart des cas voire aussi

Ophiomorpha). Les terriers sont dans la plupart des cas préservés dans leur quasi-intégralité, la

dynamique érosive est donc faible. Outre l’alignement des silex, on remarque fréquemment que ces terriers se sont implantés à un niveau équivalent quasi rectiligne. Enfin ces surfaces peuvent être surmontées par une surface d’érosion plane, observable directement au-dessus de ces terriers. L’ensemble de ces critères nous amène à considérer ces niveaux comme des surfaces d’arrêt de sédimentation dans lesquelles l’induration du sédiment est restreinte à une induration secondaire des terriers. Ce niveau condensépeu induré assimilé ici à un softground est rencontré fréquemment en association avec des dépôts relativement distaux (associés aux faciès 9 et 10) tant dans le Turonien que dans les dépôts santoniens à campaniens. Ces caractéristiques amènent à rapprocherce type de surface des softgrounds 1 de Normandie.

Planche B.6: Hardgrounds de Touraine.

HGa: Remarquer la surface érosive sommitale, coupe de la Basse Chevrière, Turonien supérieur. HGb: Coupe du Gué-sur-Loir, Coniacien.

HGa

3. Mise en équivalence avec les dépôts du modèle de