VI.1 Les sources sédimentaires des formations Crétacés à Paléogène

L’ensemble des analyses pétrographiques qualitatives et quantitatives couplées avec les données hyperspectrales et DRX permettent aujourd’hui d’identifier cinq sources potentielles qui ont alimentées les séries crétacés – paléogènes de NC. Ces analyses ont été réalisées sur les séries présentes dans l’Unité de Bourail et sont couplées aux résultats existant dans la littérature. Ces principales sources sont : (1) le socle sédimentaire et les unités crétacées supérieurs alimentant la quasi-totalité des formations paléogènes; (2) les plateformes carbonatées contemporaines aux dépôts gravitaires carbonatés ; (3) la couverture sédimentaire Crétacé / Eocène qui est remaniée au fur et à mesure dans les séries sus-jacente; et (4) une source basaltique alimentant en clinopyroxene le Flysch Supérieur de Bourail.

III-VI.1.1 Le socle sédimentaire et les dépôts crétacés supérieurs.

La présence quasi-constante de quartz et de feldspath dans les séries sédimentaires depuis le Crétacé supérieur et jusqu’à l’Eocène sommital indique une source aux origines antérieures ou contemporaines aux dépôts. Ainsi cette source proviendrait essentiellement du socle sédimentaire composé de (1) L’Unité de la Chaine Centrale (dépôts turbiditiques volcanoclastiques intégrant des grains de quartz (Meffre 1995; Maurizot et al. 2018)) ; (2) l’Unité de la Boghen (présence de quartzites ferrugineuse (Carroué 1972) et de grès grossiers turbiditiques riches en quartz et plagioclase (Aitchison & Meffre 1992)) ; et (3) L’ophiolite de Koh (présence de boninites et de dacites avec d’importants phénocristaux de quartz, de clinopyroxènes et de feldspath (Paris 1981; Cameron 1989; Meffre et al. 1996)). Cette alimentation du socle est aussi appuyée par la présence de clastes atypiques (céladonites, micaschistes) présents dans les unités sédimentaires (Groupe de Uitoé, Formation conglomératique de la rivière Congo). Un lien génétique peut donc être réalisé entre les éléments des séries sédimentaires crétacées à paléogènes avec les unités du socle sédimentaire.

Cette première source est confirmée par Cluzel et al. (2011) qui à partir de la population de zircon distinguent une influence des unités mésozoïques dans les séries crétacées (Figure III-42). Ces auteurs indiquent aussi une population de zircon contemporaine aux dépôts crétacés (Figure III-42). Un lien direct peut être réalisé avec les unités volcaniques de la Formation du Pic Jacob (III-II.1). Ainsi, les éléments de quartz et de feldspath présent dans l’ensemble des séries sédimentaires proviendraient initialement des unités sédimentaires du socle et des unités volcaniques de la Formation du Pic Jacob.

III-VI.1.2 Les plateformes carbonatées contemporaines

Le remaniement d’une phase bioclastique importante est présent dans les formations gravitaires des Calcaires d’Adio, de Koumac, du Creek Aymes, et du Flysch Moyen de Bourail. Cette phase bioclastique est composée de débris de bivalves, de coraux, de spicule d’oursin, et d’éponge ainsi qu’une forte quantité de foraminifères benthiques et planctoniques. Ces éléments sont souvent non jointif et « baignent » dans la matrice. De nombreuses espèces benthiques, reconnues pour vivre dans des zones peu profondes (Amphistegina sp, Discocyclina sp, Assilina sp, Rotaliidae and Nummulites sp) se retrouvent remaniées dans un domaine profond reconnue avec des espèces planctoniques tels que

Turborotalia cerroazulensis, Subbotina cf. gortanii, Morozovella lensiformis, ou Acarinina bullbrooki.

Ainsi le remaniement de plateforme carbonatée peu profonde dans un système plus profond est proposé.

Figure III-42 : Figure illustrant les sources provenant du socle sédimentaire et des formations du Groupe de la Dumbéa. a) Microfaciès typique des Grès à Charbon de Moindou montrant la forte présence de quartz (Q) et de feldspath (F). b) Micro-conglomérat présent dans la Formation des Grés à Charbon principalement composés de claste volcanique, de quartz, feldpsath et de lithique sédimentaires. c) Illustration du conglomérat basal du Groupe de la Dumbéa principalement composé de micaschistes provenant de la Formation de la Boghen. d) et e) sont des diagrammes de densité des populations de zircons montrant respectivement la distribution des âges des zircons dans la Formation à Charbon et celle présente dans les grauwackes présents dans le socle sédimentaire. La population Coniacien-Santonien provient probablement de l’activité volcanique contemporaine (Formation du Pic Jacob). Les populations plus anciennes sont directement reliées au socle sédimentaire. NB : L’ensemble des données proviennent des études de Adams et al. (2009) et Cluzel et al. (2011) ont été compilées par Maurizot et al. (2018).

Figure III-43 :Planche résumant la présence de plateformes carbonatées peu profond durant l’histoire Crétacé – Paléogène de Nouvelle-Calédonie. a) Coraux de type polypiers présent dans la Formation des Calcaires de Uitoé (Affleurement de la Pointe Noire). b) Calcaire bioclastiques rouges du membre supéieur des Calcaires de Uioté montrant la présence de fragments de bivalces et de Rhodolites. c) Fragments centimétriques de coraux et de bivalves présents dans me membre inférieur des Calcaires de Uitoé. d), e) et f) Illustrations des microfaciès montrant le mélange de foraminifères benthiqueset planctoniques (d) de grands foraminifères benthiques et de clastes de coraux (e), et des débris biogéniques indifférenciés (f).

La Formation des Calcaires de Uitoé (Figure III-43), inversement aux autres formations, représente la mise en place de plateforme carbonatée peu profonde. Ceci est marqué par de nombreuse structures sédimentaires tidales et une phase bioclastique contenant des éléments vivants en zones peu profonde tels que des coraux, des rodholite, des bivalves et des grands foraminifères benthiques (Nummulites, Assilines, Discocyclines…). Durant développement de cette plateforme au Bartonien-Priabonien, le Flysch Moyen de Bourail se met en place dans un domaine profond et enregistre le remaniement de grands foraminifères benthiques identiques à ceux présents dans les Calcaires de Uitoé. Un lien génétique est donc proposé entre ces deux formations. Ceci souligne donc que des plateformes carbonatées sont le deuxième type de source alimentant les séries sédimentaires étudiées.

III-VI.1.3 La couverture sédimentaire crétacée–paléogène

Un grand nombre des formations sédimentaires sont composes de claste lithique provenant de roche sédimentaire. La forte présence clastes de chert noirs, de claste de mudstone à foraminifère planctoniques et de claste sédimentaire tels que des grès turbiditiques, des grainstone bioclastique ou des calcaires à algues indiquent une alimentation des systèmes gravitaires par des unités sédimentaires.

Un grand nombre d’auteurs (Routhier 1953; Tissot & Noesmoen 1958f; Espirat 1963; Carroué 1972; Gonord 1977; Paris 1981; Cluzel et al. 1998; Maurizot 2011, 2014; Maurizot & Cluzel 2014; Maurizot et al. 2018) propose un lien génétique de ces éléments avec les formations de la couverture sédimentaire sous-jacente. L’ensemble de ces clastes sont reliés aux formations des Chert Noirs, des Calcaires d’Adio et de Koumac, des Grés à Charbon de Moindou, et des formations du Groupe de Bourail. Ce lien est ici admis mais soulève toutefois des interrogations sur les mécanismes d’érosion et les processus de dépôts. Ceci sera abordé dans la partie suivante VI.3.

Figure III-44 : Planche illustrant les différents éléments de la couverture sédimentaires remaniés dans les dépôts turbiditiques sus-jacents ou adjacent. a) Claste pluri-millimétriques de cherts et de glauconie présent à la base d’un banc turbiditique du Flysch Inférieur de Bourail. b) Clastes centimétriques de chert noirs présents dans les débrites du Flysch Moyen de Bourail. c) Brèches polygéniques remaniant à la fois des clastes anguleux et centimétriques de Cherts Noirs, de mudstone à foraminifères planctoniques et de grainstone bioclastique. d) e) et f) Illustration de microfaciès montrant la présence de ces lithique de tailles millimétriques au sein des formations du flysch inférieur (e), et supérieur de Bourail (e & f).

III-VI.2 Reconstruction générale de l’ancienne marge nord-orientale du continent