Interprétation en termes de milieux de dépôts et position relative des différents faciès

3.1. Faciès du Cénomanien-Turonien inférieur

Les textures et la granulométrie moyenne des éléments ainsi que la présence d’intraclastes montrent que le faciès C1A enregistre l’hydrodynamisme le plus fort. Le faciès C1ind semble légèrement plus distal mais montre un hydrodynamisme plus important par rapport aux autres faciès.

• Les textures des faciès C1B et C1Ar montrent un hydrodynamisme intermédiaire.

• Le faciès C2ind montre une texture légèrement moins triée et donc un hydrodynamisme moyen. • L’hydrodynamisme est faible dans les faciès C2 et C3.

La présence de HCS dans les faciès C1A montre sans ambiguïté un dépôt sous l’influence des tempêtes. Les lamines planes, fréquemment présentes dans les faciès C1A, C1B et C1Ar mettent en évidence des dépôt sous l’influence d’un hydrodynamisme actif.

La présence de Thalassinoïdes dans les faciès C1A, C1ind ? (cf.supra), C1B, C1Ar, et C2ind ? montre des conditions de dépôts en milieu de plate-forme externe mais à des profondeurs moyennes (Seilacher, 1967, 1978). L’augmentation de la proportion de Zoophycos de C1B à C2 plaide pour des conditions de plus en plus profondes. La prédominance de Chondrites associé à Zoophycos dans le faciès C3 plaide pour un milieu

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profond à faible teneur en oxygène, en particulier là où Chondrites est largement dominant. Cette trace fossile est en effet celle qui résiste le mieux à des conditions très pauvres en oxygène (Bromley et Ekdale, 1988).

Les macrofaunes sont toutes fracturées ; l’étude des faciès de Touraine et de Normandie a montré que les tempêtes jouaient un rôle prédominant dans la redistribution de ce matériel. Leur proportion moyenne à élevée dans les faciès C1A à C1Ar montre un apport d’un matériel plus proximal relativement important. A l’inverse, la rareté des macrofaunes et la prédominance des microfaunes pélagiques ou benthiques montrent des conditions pélagiques plus marquées.

Les lamines planes fréquentes, la texture wackestone-packstone (voire supérieure), ainsi que la présence de Thalassinoïdes et d’une quantité moyenne de macrofaunes plaident pour une mise en place sous l’influence des tempêtes pour les faciès C1ind, C1B et C1Ar. De telles conditions peuvent être évoquées pour le faciès C2ind, par la présence de Thalassinoïdes, l’orientation des bioclastes et la présence d’intraclastes associés.

L’activité des tempêtes est plus faible dans les faciès C2 et C3, la prédominance de Zoophycos montre des conditions plus profondes. Une légère influence des tempêtes pourrait être mise en évidence par l’abondance des calcisphères, ces organismes montrant fréquemment une abondance très élevée, suppérieure à celle attendue pour un dépôt entièrement autochtone.

La quasi-absence des macrofaunes dans le faciès C3 plaide pour les conditions les plus distales rencontrées ici. Ce faciès correspond à des conditions anoxiques comme le montre la forte prédominance de Chondrites. Ceci pourrait justifier la rareté des macrofaunes. Cependant, nous avons vu que dans les autres faciès, l’essentiel des bioclastes de macrofaunes est allochtone et transporté par les tempêtes. La rareté des macrofaunes correspond donc à une très faible influence des tempêtes et donc au milieu le plus distal des faciès cénomaniens.

En conséquence, on peut considérer que l’essentiel des faciès se dépose sous une influence plus ou moins marquée des tempêtes. Les faciès C1A à C2ind peuvent donc être positionnés dans l’offshore supérieur. Le faciès C2 correspond à une installation plus marquée des conditions pélagiques. Toutefois une probable influence des tempêtes est suggérée par le tri important qui le caractérise et la présence en quantité non négligeable de macrofaunes. Le faciès C2 peut donc être positionné dans un domaine relativement distal de l’offshore supérieur. Enfin, le faciès C3 qui montre une influence très faible des tempêtes, et des conditions anoxiques probablement profondes, peut être situé dans l’offshore inférieur, voire autour de la limite offshore supérieur-offshore inférieur.

• Le faciès C1A qui montre des HCS de faible amplitude mais légèrement érosives à la base peut être considéré comme un faciès d’offshore supérieur médian. Le faciès C1ind, légèrement plus distal que C1A mais comportant des caractéristiques d’hydrodynamisme proche (abondance des grains, texture relativement bien triée) est lui aussi positionné dans l’offshore supérieur médian.

• L’existence d’une dynamique érosive dans C1B et C1Ar, associée à une texture relativement fine, plaide pour une position entre offshore supérieur médian et distal. Le faciès C2 où l’influence des tempêtes est réduite correspond à des dépôts d’offshore supérieur distal.

3.2.Faciès post-cénomaniens

Les textures des faciès post-cénomaniens sont, pour beaucoup, plus fines que celles des faciès du Cénomanien-Turonien inférieur. Ceci suggère une prédominance des faciès distaux.

• Les caractéristiques du faciès PC1+ sont relativement proches de celles du faciès C1A, montrant une influence hydrodynamique légèrement plus faible (texture et granulométrie moyenne légèrement plus fines, abondance des macrofaunes légèrement plus faible). En conséquence, le faciès PC1+ peut être considéré comme un dépôt dans un domaine dominé par les tempêtes en domaine d’offshore supérieur médian, légèrement plus distal que C1A. La présence de

Thalassinoïdes, et dans une moindre mesure de Teichichnus (cette trace étant relativement

ubiquiste ; Ekdale et al., 1984), confirment une situation dans un domaine de plate-forme, au-dessus de la limite d’action des vagues de tempêtes.

• Les textures, la granulométrie moyenne, et la quantité de macrofaune des faciès PC1 à PC2, montrent une évolution comparable à celle observée dans les faciès du Cénomanien-Turonien inférieur. A l’inverse, les caractéristiques des faciès PC2-3 à PC4 suggèrent des conditions plus profondes que celles rencontrées dans le Cénomanien. L’organisation des bioclastes en pseudo-lamines dans le faciès PC1 plaide pour une mise en place sous l’action d’un hydrodynamisme important. La présence de terriers verticaux dans les faciès PC1 et PC1-2 suggère un milieu de dépôt dans la partie moyenne de la plate-forme, Trichichnus observé dans ces deux faciès correspondant à une trace fossile rencontrée essentiellement dans les dépôts de plate-forme de la Craie « shelf-sea chalk » (Kennedy, 1975). La quantité de bioturbation est comparable à celle observée dans les faciès cénomaniens.

• Les microfaunes sont plus rares que dans les dépôts cénomaniens, par ailleurs les calcisphères sont fréquemment très fracturées, ce qui semble montrer un transport de ces faunes par l’hydrodynamisme.

L’évolution observée de PC1+ à PC2 est comparable à celle observée dans les faciès cénomaniens. En conséquence, les faciès PC1+ à PC1-2, sont positionnés dans l’offshore supérieur.

• Le faciès PC1 montre des caractéristiques de texture, de granulométrie moyenne et de pourcentage de macrofaune qui évoquent des conditions légèrement plus distales que celles du faciès C1B. Une position proche de ce dernier est confirmée par la raréfaction de Thalassinoïdes dans les deux faciès. Le faciès PC1 montre des caractéristiques de texture plus grossières que le faciès C2 et est en conséquence plus proximal que celui-ci. Il peut donc être considéré comme révélant un milieu de dépôt proche de celui des C1Ar et C2ind. Sa variante nodulisée PC1ind pourra être mise en équivalence du faciès C2ind, en position intermédiaire entre offshore supérieur médian et distal. • Le faciès PC1-2 présente des caractéristiques de texture et de granulométrie moyenne proches du

faciès C2. Il pourra être considéré comme un équivalent de ce faciès.

• Le faciès PC2 montre une évolution de la bioturbation avec le passage à des ichno-espèces de plate-forme externe. Sa texture, la présence de calcisphères fracturées montrant un transport, ainsi que la proportion faible à moyenne de macrofaunesdans ce faciès, plaident pour une influence faible, mais présente, d’une dynamique de tempêtes. Ce faciès est interprété comme situé à proximité de la limite entre l’offshore supérieur et l’offshore inférieur.

Cette interprétation stipule donc que les faciès les plus fins, PC2-3 à PC4, correspondent à des faciès d’offshore inférieur. La texture très peu triée et fine de ces faciès, mudstone à mudstone-wackestone, et la raréfaction des macrofaunes et des calcisphères montrent l’installation de conditions moins hydrodynamiques et plus profondes. Ceci est confirmé par la présence plus importante des foraminifères planctoniques.

L’évolution des caractéristiques ichnologiques va également dans ce sens. En effet, les bioturbations sont relativement abondantes dans les faciès PC1+ à PC2, elles sont plus épisodiques dans les faciès PC2-3 à PC4. Dans ces derniers faciès, les zones à très forte bioturbation sont plus rares et restreintes à certains niveaux.

Cette évolution est accompagnée d’une évolution des ichno-espèces rencontrées. Les assemblages sont relativement polyspécifiques dans les faciès PC1+ à PC1-2, beaucoup moins diversifiés dans les faciès PC2 à PC4.

• Le caractère moins diversifié des traces fossiles dans les faciès PC2 à PC4, dans lesquels figurent seules les genres Zoophycos et Chondrites, corrélé avec la décroissance de la granulométrie et de la texture, suggère un milieu plus profond. La raréfaction progressive de la bioturbation par ces genres semble indiquer une détérioration du milieu et en particulier une oxygénation moins importante. La chute de l’oxygénation du milieu, associée aux caractéristiques texturale et

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faunistique citée plus haut, peut être interprétée comme une augmentation de la profondeur. L’installation progressive de conditions plus anoxiques dans les faciès PC2-3 à PC4 plaide en effet pour une position sous la limite d’action des vagues de tempêtes, le milieu n’étant plus oxygéné par le brassage que ces dernières procurent. On notera que cette chute de l’oxygénation du milieu n’est pas linéaire. En effet, les faciès PC1+ à PC2 sont bioturbés de façon relativement homogène alors que les faciès PC2-3 à PC4 montrent une alternance de zones bioturbées et non bioturbées. Les variations cycliques de la bioturbation dans ces faciès pourraient être reliées à des variations de la paléo-océanographie.

En conséquence, les faciès PC2-3 à PC4 sont interprétés comme des faciès d’offshore inférieur.

Les variations de texture, de granulométrie, de contenu en termes de bioclastes, et enfin de figures sédimentaires observées entre ces faciès permettent de les classer les uns par rapport aux autres.

• Les figures sédimentaires les plus remarquables sont retrouvées dans le faciès PC3. Il s’agit de lamines plurimillimétriques alternantes grises et blanches. Dans l’exemple figuré sur la planche B. 10, les lamines grises sont celles qui suggèrent la mise en place la plus dynamique. L’observation en microscopie optique montre une légère augmentation de la proportion de bioclastes (planche B. 10) au niveau de ces dernières. Ceci confirme bien leur mise en place dynamique et l’existence de variations d’hydrodynamisme durant le dépôt de ce faciès. En conséquence, ce faciès peut être interprété, soit comme des tempestites distales, soit comme des turbidites de basse densité. Etant donnés, les arguments ichnologiques énoncés plus haut, l’association des faciès PC3 avec des faciès très fins d’offshore inférieur, et enfin le fait que les faciès distaux d’offshore supérieur monrent généralement des granulométries plus élevées, ces lamines sont interprétées comme des turbidites de basse densité. Cette interprétation est cohérente avec celle des faciès présentant des caractéristiques très proches dans la craie de la Mer du Nord (Damholt et Surlyk, 2004) (figure 1, chapitre A).

• Les faciès PC2-3 ont des caractéristiques proches de celles du faciès PC3a. Ils diffèrent par l’absence de figures sédimentaires, et par la présence de grands prismes d’inocérames (plurimillimétriques à centimétriques). En microscopie, ces prismes apparaissent, soit réorganisés en poches par la bioturbation, soit mis en place sous l’action d’un courant gravitaire tel que cela a été montré par Barrier (2000). La présence de ces bioclastes grossiers dans une matrice par ailleurs très fine va dans le sens d’un apport par un courant gravitaire. La présence de ces grands bioclastes nous amène à considérer ces faciès comme des turbidites de basse densité légèrement plus proximales que le faciès PC3.

• Le faciès 4 montre une texture et une granulométrie plus fines que les deux faciès précédents. Ceci est associé à une raréfaction importante de la bioturbation, l’indice de bioturbation dans certains niveaux (PC4b) étant inférieur à 2, et principalement représenté par de rares terriers de Zoophycos, repris par des traces de Chondrites. En conséquence, ce faciès est considéré comme le plus distal mis en place en domaine d’offshore inférieur, à la limite de l’anoxie.

Les faciès de Craie 700 se situent donc en grande partie dans l’offshore supérieur pour l’intervalle Cénomanien-Turonien inférieur. Dans les dépôts postérieurs, l’éventail de milieux de dépôts est plus varié, les faciès variant depuis l’offshore supérieur médian jusqu’à l’offshore inférieur. A l’intérieur de l’offshore inférieur, trois faciès, correspondant à une paléobathymétrie croissante, sont identifiés.

4. Mise en équivalence avec les faciès de