Le cycle de Cuyo (Hettangien - Callovien inférieur)

Il signe les premiers dépôts marins du bassin développés à la faveur d’incursions marines depuis le Chili vers la zone plissée de Mendoza à l’Hettangien (Figure 17). Ces dépôts reposent en discordance angulaire sur les sédiments du Précuyo dans le centre du bassin (Claudel et Amaral, 1995). Cette tendance marine n’atteint le sud du bassin qu’au Pliensbachien (Rosenfeld et Volkheimer, 1980). Après le Bajocien, une phase de régression intervient et s’achève au début du Callovien (Figure 17).

Ce cycle comprend :

- La formation de Los Molles, qui correspond à une unité transgressive représentée par

des argiles marines de talus et de bassin dans lesquels s’intercalent des dépôts turbiditiques.

- La formation de Lajas, qui correspond à des dépôts deltaïques progradants du S-SW

et W vers le centre du bassin.

- La formation de Tabanos, qui correspond à des dépôts de gypses nodulaires et de

calcaires à stromatolithes qui souligne une phase de régression. Cette formation n’est visible que dans la partie nord et les bordures du bassin.

Dans le centre et sud-est du bassin, le cycle Cuyo démarre avec les dépôts alluviaux à fluviaux de la formation de Punta Rosada/Challaco qui sont remplacés latéralement et progressivement par les argiles de la formation de Los Molles. Dans la partie nord du bassin (vers Mendoza), ce cycle est incomplet et se limite aux grés et conglomérats de la formation

de Barda Blancas (Gulisano, 1981) qui correspond à la formation de Punta Rosada dans le

Figure 17 : Reconstructions paléogéographiques du bassin de Neuquén entre l’Aalénien et le Callovien inférieur (Legarreta et Uliana, 1996b).

1.3.2.2. Le cycle de Lotena (Callovien moyen - Oxfordien terminal)

Ce cycle commence au Callovien moyen (Figure 15) avec une transgression marine (Figure 18). Sa limite inférieure correspond à la discordance intra-callovienne (Figure 15). Ce cycle comprend trois formations :

- La formation de Lotena : C’est une formation continentale (fluviatile et éolienne)

dans le sud de l’embayement qui évolue vers des faciès marins plus au nord, dans la zone plissée de Mendoza (Legarreta, 1991). Elle est d’âge callovien (Stipanic, 1965).

- La formation de La Manga : C’est une formation déposée lors de l’ennoiement généralisé du bassin et d’un appauvrissement des apports clastiques (Legaretta et al., 1999).

Elle se dépose essentiellement dans la partie nord du bassin et correspond à des sédiments déposés en milieu de plate-forme carbonatée (Legarreta, 1991). Dans le centre du bassin, cette formation porte le nom de Barda Negra. Ces deux formations contemporaines contiennent quelques intervalles riches en matière organique. Elles sont d’âge callovien-oxfordien moyen.

- La formation de l’Auquilco : Elle signe une période d’assèchement du bassin et correspond à des faciès évaporitiques (gypse et anhydrite) qui peuvent atteindre 400 m d’épaisseur (Legarreta et al., 1999). Cette formation se développe dans les parties centrales et septentrionales du bassin en réponse à une période d’émersion progressive du bassin. Latéralement, ces évaporites s’intercalent avec des carbonates et des niveaux rouges. Cette formation est datée de l’Oxfordien (Stipanic, 1965).

Ce cycle se termine par une période importante d'uplift et d’érosion du bassin correspondant à la phase Araucanienne (ou intra-Malm) (Figure 15).

continentaux d’âge kimméridgien-tithonien basal (Figure 18). Dans la partie est, cette formation évolue en dépôts éoliens, alluviaux et argiles de playa de la formation de

Quebrada Del Sapo et de la formation des Sierras Blancas (Legarreta et al., 1993). C’est

une formation qui montre des variations d’épaisseurs importantes expliquées par un contexte tectonique extensif synsédimentaire (Cegarra et Ramos, 1996; Pángaro et al., 1996; Giambiagi et al., 2003; Mescua et al., 2008). Cette formation est d’âge principalement kimméridgien (Legarreta et al., 1999).

- La formation de la Vaca Muerta : Elle initie une phase de transgression au Tithonien

et montre des variations de faciès importantes. Elle constitue une phase d’approfondissement du bassin et correspond à des argiles noires riches en matière organique (Figure 19). Dans le sud du bassin, cette formation passe latéralement à des dépôts de rampe mixtes de la formation de Picún Leufú. Dans la partie nord-ouest du bassin, les faciès argileux de la formation de la Vaca Muerta s’intercalent progressivement de dépôts carbonatés progradants attribués à la formation Quintuco. Cette dernière passe latéralement, sur la bordure sud-est du bassin à une barrière de haute énergie oolithique

(formation Loma Montosa). La formation de la Vaca Muerta correspond au système Vaca

Muerta/Quintuco/Loma Montosa d’âge tithonien-valanginien.

- La formation de Mulichinco/Chachao: Cette formation signe un nouveau cycle

transgressif-régressif au Valanginien. Il existe une grande disparité dans la définition de la formation de Mulichinco fonction des auteurs. Weaver (1931) a initialement défini cette formation comme des dépôts correspondant à des grès fins déposés en environnement marin peu profond. Dans la partie nord du bassin (nord de la zone de Neuquén), cette formation s’enrichit progressivement en carbonates jusqu'à être totalement carbonatée dans le sud du secteur de Mendoza (Uliana et al., 1977), alors que vers les marges sud du bassin, elle est remplacée verticalement et latéralement par les grès rougeâtres et verdâtres de milieu fluviatile de la formation de Bajada Colorada. Dans le sud de Mendoza, la sédimentation

est également carbonatée. Il se dépose des carbonates oolithiques de la formation Chachao

qui constituent des réservoirs d’huile et de gaz (carbonates fracturés).

- La formation de l’Agrio : cette formation vient au dessus de la formation de Mulichinco dans le centre du bassin. Elle correspond à des argiles grises à noires riches en matière organique, interprétées comme l’intervalle transgressif du nouveau cycle transgressif-régressif qui a débuté au Valanginien. Elle est subdivisée en deux unités transgressives-régressives, intercalées d’une unité sableuse littorale correspondant au

15) (Legarreta et Gulisano, 1989). Ils correspondent à des grès régressifs, recouverts par des faciès marins évaporitiques et carbonatés de la formation de Huitrin ainsi qu’à des dépôts rouges continentaux de la formation Rayoso (Figure 20). Ces deux formations sont surtout bien représentées dans la partie nord du bassin. Dans la partie sud, ces dépôts sont entièrement érodés.

Figure 20 : Reconstructions paléogéographiques du remplissage du bassin de Neuquén du Barrémien supérieur à l’Albien moyen (Legarreta et Uliana, 1996b).

1.3.3.2. Le groupe Neuquén (Cénomanien-Campanien inférieur)

Il est composé des trois formations suivantes : la Formation Rio Limay, la Formation Rio

Neuquén et la Formation Rio Colorado. Ce groupe correspond à des dépôts continentaux

une épaisseur maximale de 1500 mètres (Legarreta et al., 1999) et dans lesquels de nombreux restes de dinosaures ont pu être identifiés. La présence de discordances progressives dans certains secteurs ainsi que la présence d’un matériel remanié plus ancien suggère que ce groupe soit synchrone de l’initiation du soulèvement de la cordillère au Crétacé (Broens et Pereira, 2005; Orts et Ramos, 2006).

1.3.3.3. Le groupe Malargüe (Campanien supérieur/Maastrichtien basal-

Paléocène)

Il correspond à des dépôts de grès, siltites et argilites de milieu marin peu profond et daté du Campanien supérieur/début Maastrichtien-Paléocène (Figure 21, Yrigoyen et Ramos, 1993). Selon Uliana et Dellapé (1981), ces dépôts contemporains de la phase andine de soulèvement, de basculement vers l’est et de raccourcissement du bassin montrent une polarité inverse par rapports aux cycles précédents car les transgressions marines arrivent depuis l’océan Atlantique situé à l’est.

Le groupe Malargüe est surtout bien représenté dans la partie nord du bassin et comprend trois formations:

- La formation de Loncoche , constituée par des dépôts littoraux (conglomérats, tuffs

et argiles) à hypersalins (évaporites) peu épais (environ 60 m) traduisant un environnement littoral sableux suivi par un milieu restreint et hypersalin de Sebkha.

- La formation Jagüel, composée d’argiles et de siltstones déposés en environnement

de plateforme externe.

- La formation de Roca, d’âge Paléocène et constituée d’argiles marines peu

profondes, à des évaporites ainsi que des carbonates. Elle correspond au dépôt de la première transgression marine provenant de l’Atlantique.

Figure 21 : Reconstructions paléogéographiques du remplissage du bassin de Neuquén du Cénomanien supérieur au Maastrichtien supérieur (Legarreta et Uliana, 1996b).

De l’Oligocène au Quaternaire, il s’accumule une épaisse série silicoclastique au sud-est de Mendoza, résultant du soulèvement de la Cordillère des Andes. C’est la série synorogénique du « vrai » bassin d’avant-pays. Elle est composée de deux formations :

- La formation d’Agua de la Piedra : Elle correspond à des dépôts alluviaux composés de grès tuffacés, de conglomérats et de pélites tuffacées. Cette formation est datée de l’Oligocène supérieur-Miocène (Gorroño et al., 1979).

- La formation Pincheira : Elle correspond aux derniers dépôts synorogéniques dans la

zone de Malargüe . Elle est composée de tufs, de conglomérats et de grès d’âge miocène supérieur-pliocène.

1.4. Structures majeures du bassin de Neuquén

La longue histoire géodynamique du bassin de Neuquén a permis la mise en place de plusieurs éléments structuraux qui ont contribué à façonner le paysage sédimentaire de ce bassin. Au delà de la zonation présentée précédemment (cf. partie I.1) qui représente l’image actuelle du bassin de Neuquén, deux grandes structures compartimentent le paysage au Mésozoïque (Figure 22). Celles-ci vont affecter l’histoire sédimentaire de ce bassin, d’où l’importance de comprendre leur propre histoire. Il s’agit (1) de la ride de Huincul également appelée dorsale de Neuquén et le (2) du haut structural des Chihuidos.