Quaternary geology of the Geneva bay (lake Geneva, Switzerland) : sedimentary record, palaeoenvironmental and palaeoclimatic reconstruction since the last glacial cycle

Thesis

Reference

Quaternary geology of the Geneva bay (lake Geneva, Switzerland) : sedimentary record, palaeoenvironmental and palaeoclimatic

reconstruction since the last glacial cycle

MOSCARIELLO, Andrea

Abstract

Analyse: Les forages profonds réalisés dans la Rade de Genève ont permis d'étudier la séquence du remplissage quaternaire et de reconstituer l'évolution de la région genevoise depuis les dernières phases de la glaciation würmienne jusqu'au présent. Toute la séquence stratigraphique est à rapporter à une seule phase glaciaire. Elle a été déposée par un glacier caractérisé par d'importants processus de sédimentation et de resédimentation sous-lacustre à son front. La disparition graduelle du glacier de la cuvette du Petit Lac est représentée par les épais sédiments glacio-lacustres où la sédimentation par décantation depuis les icebergs en fusion a joué un rôle important. Le changement du milieu de dépôt dû aux modifications paléoenvironnementales et paléoclimatiques au passage Tardiglaciaire-Holocène est marqué par un changement net dans la sédimentation, les signatures minéralogiques et géochimiques et le contenu pollinique.

MOSCARIELLO, Andrea. Quaternary geology of the Geneva bay (lake Geneva, Switzerland) : sedimentary record, palaeoenvironmental and palaeoclimatic

reconstruction since the last glacial cycle. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 1996, no. Sc.

2814

DOI : 10.13097/archive-ouverte/unige:97752

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:97752

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UNVERSITÉ DE GENÈVE Section des Sciences de la Terre

FACULTÉ DES SCIENCES Professeur Michel Delaloye Professeur Walter Wildi

Quaternary Geology of the Geneva Bay (Lake Geneva, Switzerland):

Sedimentary Record, Palaeoenvironmental and Palaeoclimatic Reconstruction

since the Last Glacial Cycle

THÈSE

présentée

à

mention Sciences de la Terre

par

Andrea MOSCARIELLO de

Torino (Italie)

Thèse No 2814

Genève 1996

(Département de minéralogie) et W. WILDL professeur ordinaire (Institut F.A. FOREL) codirecteurs de thèse, J. HUNZIKER, professeur (Université de Lausanne - Institut de minéralogie et pétrographie), G. OROMBELLI, professeur (Università degli Studi di Milano- Dipartimento di Scienze dell' amblente e del territorio) et-D. SHARPE. docteur (Ressources naturelles Canada -Commission géologique du Canada, Ottawa), autorise l'impression de la présente thèse, sans exprimer d'opinion sur les propositions qui y sont énoncées.

Genève, le 30 avril 1996

Thèse - 2814-

le Doyen,

Moscariello, A.: Quaterruuy geology of the Geneva Bay (Lake Geneva, Switzerland): sedimentary record, palaeoenvironrnental and palaeoclimatic reconstruction since the Last Glacial Cycle.

Terre & Environnement, vol. 4, xii+ 230 pp. (1996)

ISBN 2-940153-03-5

Section des Sciences de la Terre, Université de Genève, 13 rue des Maraîchers, CH -1211 Genève 4 · Suisse Téléphone +41. (0} 702 6ll1 · Téléfax +41. (0)22. 320 5732

e-mail: [email protected]

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UN PONf SUR LE LAC ·'---L--lllll\llll'<

© Dargaud Editeur 1970 ASTERIX CHEZ LES HELVÈTES

TABLE OF CONTENTS

Acknowledgements ... ix

Abstract. ... xi

Chapters Chapitre 1 Introduction générale et résumé des résultats* ... 1

1.1. Buts et organisation de la recherche ... 1

1.2. La séquence stratigraphique ... 3

1.3. Minéralogie et géochimie des sédiments glaciaires et post-glaciaires ... 7

14 _{. .} G ' h' . . eoc tmte tsotoptque . ... 9

1.5. La transition Tardiglaciaire-Holocène ... ll 1.6. Les sables à oëides de la Rade de Genève. Importance paléoenvironnementale et climatique ... 13

1.7. Chronologie des événements sédimentaires ... l3 1.8. Conclusions générales ... 15

1.9. Perspectives de recherche ... 14

1.10. Références ... 17

Chapter2 Sedimentary processes and depositional environments related to the Last Glacial Cycle and lacustrine establishment in the Geneva Bay (Lake Geneva, Switzerland) ... 21

2.1. Introduction ... 21

2.2. Mate rial and methods ... 22

2.3. Geological and.geographical setting ... 24

2.4. Results ... 24

2.4.1. unit A ... 28

2.4.2. unit B ... 30

2.4.3. unit C ... 31

2.4.4. unit 0 ... 35

2.2.5. unitE ... .40

2.5. Discussion of the results ... 42

2.5.1. The glacier advance and related sedimentary processes ... 42

2.5.2. Deglaciation model and related sedimentary processes ... 45

2.5.3. Sedimentary processes timing ... .48

2.6. Acknowledgements ... 50

2.7. References ... 50

Chapter3 Mineralogical and geochemical features of the glacial and post-glacial sediments of Lake Geneva ... 57

3 .1. Introduction ... 57

3.2. Geographical and geological setting ... 58

3.3. Materials and methods ... 61

3 .4. Results ... 63

*

v

3.4.1. Mineralogy ... 63

3 .4.1.1. Whole sediments ... 64

3.4.1.2. The 2-16J..Lm fraction ... 72

3.4.1.3. The <2 J..Lm fraction (clay) ... 72

3.4.2. Geochemistry ... 75

3.4.2.1. Major elements ... 75

3.4.2.2. Oxide ratios ... 76

3.4.2.3. Trace elements ... 84

3.4.2.4. Carbon and nitrogen content.. ... 85

3.4.2.5 137Cs activity measurement.. ... 87

3.5. Interpretation and discussion ... 87

3.6. Conclusions ... 91

3.7. Acknowledgements ... 93

3. 8. References ... 93

Chapter4 Late glacial and early Holocene palaeoenvironmental changes in Geneva Bay (Lake Geneva, Switzerland) ... 103

4.1. Introduction ... 103

4.2.Geographical and geological setting ... 104

4.3. Materials and Methods ... 106 4.4. Results ... 107

4.4.1. Chronological references ... 107

4.4.2. Sedimentology ... 107

4.4.2.1. Facies

a .... .... ... ... ... ... .... .... ... ...

4.4.2.2. Facies {3 .. ...... 108

4.4.2.3. Facies

x ... ... . . . ... ... .. .... .. ...

4.4.2.4. Facies 8 ... ¹¹⁰

4.4.3. Mineralogy ... l l l 4.4.4. Geochemistry and stable isotopes ... 111

4.4.5. Palynology ... 114

4.5. Interpretation ... 116

4.5.1. Depositional environment evolution ... 116

4.5.1.1. Unit 1 ... 116

4.5.1.2. Unit 2 ... 116

4.5.1.3. Unit 3 ... 117

4.5.2. Palaeovegetational reconstruction ... 118

4.5.2.1. Late glacial. ... 118

4.5.2.2. Early Holocene ... l19 4.5.3. Palaeoenvironmental and palaeoclimatic scenarios ... 120 4.6. Discussion ... 122 4. 7. Conclusions ... 123

4.8. Acknowledgements ... 125

4.9. References ... 125

Chapter5 Lake-levet rise ofLake Geneva in the Late Bronze Age: sedimentological evidence ofhigh- energy conditions. Climatic implications and constraints on the lake-dwellings location ... 131

5.1. Introduction ... 131

5.2. Geographical and geological setting of the ooidal sands ... 131

5.2.1. Geneva Bay ... 131

vii

5.2.2. Geneva Bay western shore ... 133

5.3. Interpretation ... 135

5.4. Hydrodynamic processes and climatic implications ... 137

5.5. Archaeological evidence ... l38 5.6. Conclusions ... l39 5.7. Acknowledgements ... l39 5.8. References ... 140

Chapter6 Sedimentological and petrographical study of the Laacher See tephra (LST) in Lake Geneva sediments: palaeoenvironmental and palaeoclimatic implications ... 143

6.1. Introduction ... 143

6.2. Tephra occurrence in Swiss Late and Post glacial sedimentary sequences ... 143

6.2.1.The Laacher See tephra ... 144

6.2.2. The Chaine de Puys tephra ... 144

6.3. Material and methods ... 144

6.4. Results ... 146

6.4.1. Sedimentology ... 146

6.4.2. Petrography ofthe late Allemd biozone ash level.. ... 148

6.5. Interpretation and discussion ... 148

6.6. Palaeoenvironmental and palaeoclimatic implications ... 150

6.7. Conclusions ... 151

6.8. Acknowledgements ... 152

6.9. References ... 152

Chapter7 Stable isotopes on Lake Geneva sediments: review and new data ... 155

7.1. Introduction ... 155

7.2. Lake Geneva and stable isotopes: the state of the art ... 156

7.2. Material and methods ... 157

7.3. The Late glacial and Holocene sedimentological framework. ... 158

7.4. New isotopie data ... 161

7.5. Comparison with pre-existing isotopie data ... 163

7.6. The gastropod isotopie puzzle ... 163

7. 7. Temperature and palaeotemperature ... 165

7.8. l)l8Q-813C correlation in bulk carbonate ... 166

7.9. Conclusions ... 167

7.1 O. Acknowledgements ... 168

7. 11. References ... 168

Annexes Annex 1-Physical parameters ... 171

A1.1. Introduction ... 171

A1.2. Grain size and clast shape ... 171

A1.3. Water content. ... 173

A1.4. Bulk density ... 175

Al.S. Penetrometer tests ... 175

A 1. 6. References ... 177

Annex 2 -Biological proxy data ... 178

A2.1. Preface ... 178

A2.2. Pollens ... 178

A2.2.1. Introduction ... 178

A2.2.2. Results ... 178

A2.2.3. The local Pollen Assemblage Zones and chronological indication ... 187

A2.3. Diatoms ... 189

A2.3.1. Introduction ... 189

A2.3.2. Preliminary results ... 189

A2.3.2.1. List oftaxa ... 191

A2.3.3. Aims for the ongoing research ... 191

A2.4. Testate amoebae ... 192

A2.4.1. Introduction ... 192

A2.4.2. Materials and methods ... 192

A2.4.3. Results ... 192

A2.5. Molluscs ... 192

A2.6. Ostracods ... l96 A2.6.1. Ostracods and palaeoenvironemental study. Introduction and review.... ... 196

A2.6.2. Preliminary results ... l98 A2.6.3. Future work ... 198

A2.6.3.1 Methods ... 198

A2.7. References ... 199

Annex 3 - Terra ces and lake-levet fluctuations of Lake Ge neva: a brief review.... ...... ... 202

A3 .1. Introduction ... 101

A3.2. Types ofterrace ... 203

A3.3. Terrace chronology ... 203

A3.4. Conclusions ... 203

A3. 5. References ... 204

Annex 4 - X-Ray diffraction patterns... 208

Tables Tl -Physical parameters... .... . . .... . .. . . .. . . .. ... .. . . ... . . .. . . .. . . .. .... . . ... . . .. .. . . ... . . .. .. . . ... .. .... . . ... .. ... . .. 209

T2- Chemical parameters ... 211

T3 - 14C age determinations ... 230

ACKNOWLEDGEMENTS

1 would like to thank Prof. Michel Delaloye who gave me the possibility to come and work in Geneva and who always trusted and supported me even after 1 had to modify the initial project for which 1 had been engaged.

1 sincerely thank Prof. Walter Wildi who allowed me to study the Geneva Bay cores. He has been a source of scientific inspiration and ideas on all aspects of this work and was al ways available and showed great enthusiasm in promoting this research, even though no clear project had been established in the beginning.

Prof. Hannes Hunziker supported and cheered me up throughout all these three years and always belièved that the project on the Geneva Bay could give interesting results and could resolve sorne questions related to the PNR 31.

1 express my gratitude to Prof Giuseppe Orombelli and Dr. Dave Sharpe, members of the examining board, for their precious comments and advice and for the profitable discussions 1 had with them.

1 am also grateful to Prof. Bernard Kübler for his radical doubts on the Geneva Bay as a possible palaeoenvironmental archive that strongly stimulated my research.

1 wish to thank the Departément de Travaux Publics et de l'Enérgie and the Bureau de Géotechnique Appliquée P. etC. Deriaz & Cie SA which allowed and favoured sampling, the study of the cores and the publication ofthese results.

Many thanks also to all the Geneva citizens that sorne years ago voted in favour of the Bay crossing (and refused it when my PhD finished).

This work has been possible also through the help of many people to whom 1 express my utmost gratitude.

Firstly, 1 am most indebted to Prof. Giorgio Martinotti who proposed me this leap in the puzzling world of limnogeology. A special thanks also to Prof. Francesco Carraro, my

"supreme Quatemary master", for encouragment, criticism, advice and profitable discussions.

A special thanks is reserved for Dr. Maria Letizia Filippi, (said Mizzi not Mitzi !) who shared with me this pleasant Odyssey, which lasted for three and half years, during which work, stress, panic, discoveries, uncertainties, satisfactions, food and wine have been experienced in a very nice climate.

Other colleagues who accepted to be involved in this project, offered their collaboration (not ail !), and sustained pressure and encouraged enthusiasm, providing a fondamental contribution to my research. They are: Anne Marie Schneider, the palynologist; Christiane Bénier, the pioneer of fossil Testatae amoebae's resarchers; Jean-Claude Druart, the lacustrine diatom's godfather; Pere Anad6n and J. Rodriguez Lâzaro, the most famous ostracod's specialists in Spain; Fidel Costa, the future best Quatemary volcanic-ash petrologist; Susan Ivy-Ochs, the very kind geochronologist; Jaques Mouthon, the mollusc.

Another special acknowledgment goes to Ing. Daniele Michelini for his constant technical support during the core drilling sessions and the elaboration of the data also during unforgettable sailing trips on the Petit Lac.

1 am also grateful to many people that 1 met during this work in different Institutes and Universities (Geneva, Lausanne, Neuchâtel, Bem, Zürich, Besançon, Potsdam) who supported me and gave me precious advice. Thus, 1 would like to express my thanks to:

Achim Brauer, André Lotter, André Pugin, Annette Hofmann, Christian Schlüchter, Claude Signer, Daniel Span, Elisabeth Graf-Pannatier, Eric Davaud, Gad Amberger, Giovanni Armando, Hervé Richard, Jean-Luc Loizeau, Jean -Pierre Vernet, Jesus Sole Vinas, Marc RoUi, Mario Sartori, Michel Magny, Michel Pardos, Patrick Ruch, Patrick Schoellammer, Pierre Corboud, Pierre Lambert, Roland Schegg, Ronald Chessex, Stephanie Girardclos and Tierry Adatte, with whom 1 bad profitable discussions and shared their precious knowledge with;

Rossana Martini, who was much appreciated for SEM photographs and suggested me to ask to Walter Wildi for what they were doing in the Geneva Bay ... ;

Blaise Villard, Carlos Beek, Cédric Martin, Edi Gsell, Fabio Capponi, François Gischig, Gilbert Overney, Jacques Metzger, Michel Chevalley and Pierre Desjaques, for their

ix

fondamental technical support;

Anne Loi, Lionel Bolou, Catherine Annen, Michael Doppler, Robert Marschik and Urs Neumeier, for their help in resolving unsurmountable computer problems;

Elisabetta Guarino, Frédric Viard, George Gorin, Mercé Ferres-Hernandez and Ursula Eigenmann, for their helpful contribution in French and German translation;

Brad Signer, Elena Morettini, Loredana Magni, Sheila, Susan lvy-Ochs and Veronica McCormack, for their reading and correcting many earl y English versions of this thesis;

A special mention 1 would like to express to people at the Section des Sciences de la Terre which, besides their helpful scientific advices, they smoothed my scientific pains with their jokes and their friendly support: Bernhardt (Allez) Ujetz the Australian, Jesus Angelo (!) Uriarte the Basque sheperd, Luca Bombardiere the Italian Bomb, Massimo Chiaradia the tantric-editor and Osman Parlak the ophiolitic Turk. They helped and suffered with me (against their will) in the last weeks of preparation of the thesis.

Last but not least, special gratitude is best owed upon my parents for their constant support and encouragement during ali my studies.

Finally, 1 want to express a deep hearty thanks to Paola, my lovable wife, for her support and patience throughout this Swiss adventure and her fondamental contribution to the achievement of this thesis.

Financial support

1 would like sincerely to thank the Swiss National Foundation (PNR 31 - Req. 4031-033204 -Prof. B. Kübler) who funded this research.

1 wish also to acknowledge the Departément de Travaux Publics et de l'Enérgie of the Canton ofGeneva, the Fondation Claparède (Geneva), the Prof. J. Hunziker (Université de Lausanne) and the Swiss National Foundation (grant n. 20-42108.94- Prof. W. Wildi), who provided necessary finantial support for pollen analyses.

1 am also grateful to Prof. Lluis Fontboté for supporting my assistantship at the Département de Minéralogie of the University ofGeneva.

This thesis has been published with contributions of the Departément de Travaux Publics et de l'Enérgie of the Canton ofGeneva, the Prof. M. Delaloye, the Département de Minéralogie and the Institut F.-A. Forel ofthe University ofGeneva.

ABSTRACT

The Quatemary sequence preserved in the Geneva Bay provides a complete sedimentary record since the last glacial cycle and allows the reconstruction of palaeoenvironmental and palaeoclimatic changes during the Late Pleistocene and Holocene.

Stratigraphie and sedimentologic investigations on six deep geotechnical cores permitted the identification of five lithostratigraphic units laying on the bedrock. The lowermost (unit A) consists of fine-grained sediments accumulated in the distal part of a sublacustrine fan in a proglacial lake. Coarse mud-free gravels related to unit A till the deepest part of the Lake Geneva valley. They were transported through a subglacial tunnel which was active during the glacier advance. A deep and wide valley on the older deposits, was grooved at that time. The wet-based advancing glacier overrode and glaciotectonized the unit A, partly mixing it with englacial debris (deformation till) and bedrock-derived material. The overlying unit B consists ofthree different types of till. The lowermost lodgement till (subunit B 1) formed during local freezing-on processes at the inner Alpine catchment area about 150 km from the Geneva Bay.

Thick mud-rich lodgement till (subunit B2) originated from the incorporation of lacustrine muds by the advancing glacier over the proglaciallake, whereas sand/silt-rich melt-out basal till (subunit B3) formed where older lacustrine sediments had been previously removed by sublacustrine proglacial streams. Coarse-grained outwash deposits (unit C) then occurred. They accumulated in the proglaciallake during ice retreat both by subglacial and supraglacial streams and by gravity flows involving melt-out till. An AMS 14C dating on a small wood fragment found in these deposits yielded 18,940±21 0 14C years BP, providing a minimum age for the presence of the retreating Würmian Rhone glacier in the Geneva Bay.

Soon after the detachment of the glacier ice from the lake bottom, the deposition ofice-rafted sediments began (subunit Dl). Intense gravity processes on the lake slope occurred. The whole glacier vanished, distal turbidites and glacial varves formed (subunit D2 and D3). An increase in carbonates and clay minerais (i.e. kaolinite and smectite) indicates accelerating erosional processes on freshly exposed molasse and carbonate rocks surrounding the lake. The increase in carbonates and quartz is also related to large amounts of aeolian dust which deposited in the lake during the Oldest Dryas.

Post-glacial climatic changes and environmental modifications in the catchment area, induced a strong decrease in sediment-laden river discharge and the amelioration of limnic conditions (water warm up, organism development). Sedimentary processes were dominated by fine particles settling out.

Further AMS 14C dating joined with palynostratigraphy and tephrochronology indicate endogenic calcite precipitation onset at the beginning of the Allemd. This is also clearly indicated by the oxygen isotopie signal of bulk carbonate. An abrupt variation in sediment facies and/or composition occurred during the Late glacial-early Holocene transition (subunits El and E2): since the beginning of the Preboreal, sedimentation is dominated by seasonally controlled deposition of diatom/calcite rhythmites. At that time, the 813C values also indicate a change in bioproductivity and/or the contribution of biogenic

co2

However, the Late glacial-early Holocene transition is marked by minor amplitude oscillations characterized by increased allogenic supply (i.e. clay minerais) corresponding to the Younger Dryas climate reversai and to the Preboreal oscillation. A short change in sedimentary processes, has also been recorded during the Allemd time period as a response to the momentary cooling following the LST aerosols emission. On the whole, these observations provide evidence for the high sensitivity of Lake Geneva in recording both short and long term climate-induced environmental changes in the catchment area.

Bioproductivity was finally established since the Boreal time period, reaching the maximum development during the Atlantic. Calm endogenic sedimentation was periodically interrupted by turbidites generated by local erosional processes of the littoral deposits as a consequence of the progressive lake-levellowering associated to the wave action.

Holocene lake-leve! fluctuations remarkably controlled sedimentry processes in the Geneva xi

Bay. In particular, this is indicated by the ooidal sand distribution on the western shore and lake-bottom of the Bay, formed on a shoreface during a wave-dominated transgression phase occurred about 2,800 ¹4C yr BP (Late-Bronze Age). Sedimentological and archaeological evidence suggest that this lake-levet rise was associated with persistent strong storm winds and frequent high magnitude rainfalls. Such unfavourable natural conditions finally forced the prehistoric lake-dwellers to move landwards.

Since the Subboreal time period the human impact on lands surrounding the lake considerably influenced the lacustrine sedimentation. In particular, in the Subatlantic, a slight decrease in allocthonous organic matter supply and increase in soit erosion indicators (i.e.

heavy metals) are the response to an intense deforestation and the consequent increase in run off processes.

CHAPITRE 1

INTRODUCfiON GÉNÉRALE ET RÉSUMÉ DES RÉSULTATS*

1.1. Buts et organisation de la recherche

Les remplissages quaternaires des grands lacs péri-alpins constituent des archives naturelles précieuse, dans lesquelles se trouve préservé le témoignage sédimentaire de l'histoire climatique depuis la dernière époque glaciaire.

Les importantes modifications environnementales qui se sont produites dans le bassin versant du Rhône de la fin du Pléistocène à l'actuel ont induit des changements considerables dans la nature et la composition des sédiments accumulés dans la Rade de Genève.

Les objectifs de cette recherche étaient donc les suivantes:

1) étudier la nature, la composition et l'origine de la séquence sédimentaire et reconstituer l'évolution des processus en réponse aux changements environnementaux dans un grand lac péri-alpin et son bassin versant pendant l'époque glaciaire et post-glaciaire;

2) étudier les modification des paramètres géologiques (texture et composition minéralogique et géochimique des sédiments) et biologiques (végétation dans le bassin, faune et flore lacustre) face aux importants changements climatiques qui ont caractérisé la transition Tardiglaciaire-Holocène;

3) mettre en évidence les relations mutuelles entre les modifications de l'environnement lacustre et la présence de l'homme;

4) en guise de synthèse, reconstituer les modalités et la chronologie de l'évolution de la Rade de Genève au cours du Quaternaire, depuis la dernière avancée glaciaire jusqu'à l'établissement du milieu lacustre actuel.

Au cours du printemps 1993, à l'occasion de la campagne d'investigation géologique et géotechnique pour la réalisation de la traversée de la Rade de Genève, à l'extrémité sud- occidentale du Lac Léman, plusieurs forages ont été exécutés par le Département des Travaux Publics et de 1 'Énergie (DTPE) du Canton de Genève (Fig. 1.1 ).

Pour ce qui concerne les dépôts quaternaires, ces forages ont permis de fournir un matériel scientifique sans précédent, dont l'étude, à l'exception d'une recherche palynologique générale confiée à Mme A.M. Schneider-Rachoud, n'était pas prévue dans le projet du DTPE.

Le levé, la description et l'échantillonnage des carottes ont été pris en charge par la Section de Sciences de la Terre de Genève (Prof. W. Wildi, Prof. M. Delaloye) dans le cadre du projet de recherche prioritaire PNR 31 -"Changements climatiques et catastrophes naturelles" du Fonds National pour la Recherche Scientifique Suisse (req. 4031-33204, Prof. B. Kübler, Université de Neuchâtel).

Cette étude à été possible grâce à la disponibilité de M. Nibbio du Département de Travaux Publiques du Canton de Genève et de M. Fontana et M. Michelini du Bureau de Géotechnique Appliquée P. et C. Deriaz & Cie SA, Genève, qui ont permis le levé, la description et l'échantillonnage des carottes.

Les résultats présentés dans cette thèse concernent en premier lieu les aspect stratigraphiques, sédimentologiques et la composition de toute la séquence quaternaire carottée dans la Rade de Genève. Une étude multidisciplinaire à été nécessaire pour aboutir à une reconstitution paléoclimatique et paléoenvironnementale détaillée.

Les déterminations et interprétations concernant la composante biologique végétale (pollens, diatomées), et animale (thécamoebiens, ostracodes et mollusques) ont été exécutées par

*

différents spécialistes:

pollens: Anne Marie Schneider-Rachoud, Musée et Jardins Botaniques, Lausanne diatomées: Jean-Claude Druart, INRA, Thonon les Bains

thécamoebiens: Christiane Béni er, Muséum d'Histoire naturelle, Genève

ostracodes: Pere Anad6n, Institut de Ciències de la Terra (Jaume Aimera), CSIC, Barcelona et Julio Rodriguez Lâzaro, Euskal Herriko Unibertsitatea, Bilbo mollusques: Jaques Mouthon, CEMAGREF, Lyon

L'analyse des isotopes stables (ôl8Q et ()13C) a été conduite par Maria Letizia Filippi au Laboratoire de Géochimie isotopique de l'Institut de Pétrographie et Minéralogie de l'Université de Lausanne, sous la direction du Prof. J. Hunziker dans le cadre du projet PNR 31. Les analyses du 137Cs ont été conduites par J.-L. Loizeau de l'Institut F.A. Farel de l'Université de Genève.

Les datations 14C pour les sédiments glaciaires par AMS ont été obtenues par Susan Ivy- Ochs et Georges Bonani de l'ETH-Zürich. Waldemar A. Keller du Geographischen Institut der Universitat Zürich a assurée les datations 14C AMS pour les sédiments lacustres.

F3 e

X=6"9'47.2" \ y= 46° 1' 26.4"

19.7m

\

!

cp~

RADE 2 et 3

forages exécutés en 1993 pour la traversée de la Rade o forages exécutés entre

1960 et 1993

AA' tracé des profils de Fig. 1.3 sites archéologiques

(âge du Bronze et Néolithique) sables à ooïdes (1995) _,. rives du lac pendant l'âge du ' Bronze final ( - 375.5 mimer)

Figure 1.1. Cadre géographique général et localisation des forages étudiés.

Introduction et résumé des résultats 3

1.2. La séquence strat4,rraphique

Le long du trajet prévu dans le Petit Lac, trois forages profonds ont été réalisés (F2, F3, et F4): les deux premiers ont traversé les dépôts quaternaires et atteint la Molasse chattienne respectivement à une profondeur de - 31,1 et- 59 rn sous la surface sédimentaire. Le troisième forage, profond de 88,80 rn n'a pas touché la Molasse (Fig. 1.2a et 1.3).

Les trois autres forages situés plus près de la ville (FlR, F2R et F3R) ont atteint des profondeurs de 20 rn environ, toujours en restant dans les dépôts lacustres. Tous les forages ont été carottés depuis une plateforme fixe, avec un système rotatif à sec de 180-105 mm de diamètre.

Plusieurs autres forages profonds ont été exécutés en rive droite et rive gauche de la Rade (Fig. 1.1) Parmi eux, certains (F5, F1P et F2P) ont été utilisés pour des comparaisons stratigraphiques (Fig. 1.2a).

Deux carottages à gravité de type Benthos ont été exécutés par l'Institut F.-A. Forel, tout près du site F3, pour re-échantilloner les sédiments superficiels fortement perturbés pendent l'extraction de la carotte (Fig. 1.2b)

Les séquences stratigraphiques étudiées sont caractérisées par une grande hétérogénéité des faciès sédimentaires. En plus, l'analyse pollinique expéditive des 10 rn supérieur de sédiments lacustres, a mis en évidence une hétérogénéité chronologique considérable (Fig. 1.4).

La séquence quaternaire du remplissage de la Rade de Genève a été subdivisée en cinq unités lithostratigraphiques principales (unités A-E).

Unité A: elle repose directement sur le rocher et constitue 1 'unité la plus ancienne du remplissage de la Rade. Elle est formée par des sédiments à grain fin accumulés dans un lac pro-glaciaire, en position distale d'un delta sous-lacustre. Ce delta a notamment été alimenté par un torrent sous-glaciaire. La comparaison avec la séquence décrite par Lombard et Cuénod (1965) indique que ces sédiments sont à relier à des graviers grossiers, sans matrice, confinés dans la partie la plus profonde du lac, et qui pourraient correspondre au remplissage d'un ancien tunnel sous-glaciaire. Celui -ci aurait été actif pendant 1 'avancée du glacier. Ce dernier aurait creusé, par érosion des dépôts de l'Alluvion ancienne, la vallée ensevelie mise en évidence par des investigations géophysiques (Am berger, 1989; Signer, 1996), qui s'étend sur plusieurs km à l'Ouest de Genève.

La partie supérieure de 1 'unité A a subi une forte glacio-tectonique.

Le milieu de dépôt proglaciaire "froid" de cette unité a été confirmé par la palynologie qui a mis en évidence un faible contenu en grains de pollens qui sont dans la plupart des cas très corrodés.

Unité B: superposée à 1 'unité A, elle consiste en trois types différents de tills. Le till de fond (sous-unité B 1; lodgement till sensu Boulton, 1978) a été transporté à la base du glacier jusque dans la région genevoise. Des évidences pétrographiques indiquent notamment une importante capacité érosive du glacier à hauteur des Préalpes. De part et d'autre du lac, ces dépôts sont surmontés par un épais till argilo-limoneux (sous-unité B2; mud till sensu Schlüchter, 1977;

correspondant à ce qu'on appelle localement "argile à blocaux"), déposé au début du recul du glacier et probablement formé pendant l'avancée du glacier sur les anciens dépôts lacustres pro- glaciaires. En revanche, au centre de la cuvette, où les sédiments lacustres plus anciens avaient été érodés un till de fusion basal ou till aquatique (sousunité B3, waterlain till, sensu Dreimanis, 1979, 1988) avec une matrice sablo-limoneuse a pu s'accumuler. La pétrographie des clastes indique clairement que les sédiments ont été transportés par le glacier depuis la partie alpine de la vallée du Rhône.

Unité C: elle a été accumulées dans un lac pro-glaciaire pendant la fonte du glacier. Les sédiments sont constitués de graviers grossiers, grano-classés, à faible contenu en matrice associés à des sédiments fins, stratifiés et à des diamictes massives à matrice argileuse. Ils indiquent des modalités de déposition liées, soit à des torrents sous-glaciaires, soit à des flux gravitaires. D'importants processus de resédimentation sous-lacustre de tills supraglaciaires et intraglaciaires devaient se produire au même moment.

370

3E5

380

355

350

345

340

335

330

~

l

320

315

310

305

300

295

290

285

280 m a.a.l.

s

,

i

IV V

Légende

Dmm(a)

Rd( a) Sm'Smd Sh R

Rade de Genève rive droite

~ remblais anthropique

~ sins marneux laminés

~ (craie) avec organismes

~ argiles silteuses laminées

~ avec sables et graviers

~ structures chaotiques

~ (slumps) et "dropstones•

a

Sf

R

Rd

Omm Rd Omm

Dan/

Sm/Sh Dcg/Sd Dmm(r)

Omm( a)

Omm

Sh(a) Sh/FI Dcm

~00

.

12.00

11.00 21.00

7

Fit

Fm

R

Fld /-{r) Fd /-{r)

ro-:-ol Omm à matrice silteuse

~ riche en argile

~ Omm à matrice silteuse

~ avec structures de nux

~ Omm avec slumps et

~ fragments de molasse (FS)

• .. 1 ""o asse erlia re T "1 -

niveau du lac {372 mimer)

F2 3e4.7mlm«

FH 'V

Fldl-{r)

Codes de faciès 0 Olamictes G Graviers -m matrlx supported -c clas1 supported -m massw -s stratifié -g granoclassé S Sable

-h lamination horizontale -t stratification entrecroisée -m massW

--d avec galets dispersés -f avec faune

F sédiments fins (sm et argile) -1 laminé

-m massH

-d avec galets dispersés (dropstones)

-f avec faune --(r) resédlmenté ---(s) cisaillé

F3

SH

FH Fm Fl(r) FI

FI

Fd(r)

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05.75~

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Omm(r) OcmiDcg Sh/St OC810 cg Sh/St Ocm Omm Ocm Omm

Rade de Genève rive gauche

Figure 1.2a. Coupes stratigraphiques des forages profonds exécutés dans la région de la Rade de Genève avec les éléments chronologiques principaux (âges t4C en années BP, non calibrés)

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Introduction et résumé des résultats

F3

0

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2

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14cBP

14csP

7.290 ±65 14caP

LST

E2

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SBO VIII f - - - 5.00

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ATA VI

- 8,000

BOR

v

'PBO' ^9.500

IV DRR ^10.000

r--ill--

ALL ^10.800 Il _12.000

12.700

DRAi la

14.000

Dgl.

0

Rade2

E3 SAT IX-X

E2 SBO VIII

Légende

coquilles et bioturbations

Rade3

niveaux de sables silteux fins (5Y 4/1)

~ intercalations gris foncé riches en

~ débris végétaux et argile (5Y 4/1)

D

IT2!J

!fil ~~~ca:~:~~~~~~~~~t~~~~e~~~~~~~;ls

microturbidites slumpées et varves glaciaires intercalées à sédiments éoliens (2.5Y 5/2-7/3)

~ microturbidites et varves glaciaires

~ avec dropstones (2.5Y 5/2-7/3)

Les âges 14C (*) sont en années BP, non calibrées en italique sont marquées les datations qui ne sont pas en accord avec les limites chronologiques des Zones Polliniques Régionales proposées par Am mann ( 1989) marquées à droite de la colonne des biozones.

SAT: Subatlantique SBO: Subboréal ATR: Atlantique récent ATA: Atlantique ancien BOR: Boréal

PBO: Préboréal DRR: Dryas récent ALL: Allemd

DRAi: Dryas ancien inférieur Dgl: Déglaciation

5

Figure 1.2b. Coupe stratigraphique du forage F3 entre 9 et 0 rn et des carottes Rade 2 et Rade 3. La subdivision biostratigraphique basée sur les Zones Polliniques Régionales (Ammann, 1989) à été établie à partir de Zones Polliniques Locales (voir Annexe 2).

~

0

50

profil

A-A' ^.-₁ ¹ ₁

profil B-8'

F2P

8 F1P F1R

? F2R

... ...

~~

?

360 340 320 300 280 mimer

F3R 8'

100 m

~ ^"·- ···-·~--· ^{... ··-····}· ··-··--·------··· .... ---~-···· ^{------· ----- . - ----·-- - .. 1} ~ 372

~ ~ 360

0 0.25 0.5 km

~ ... 1

~

1111

D

~iii [2]

Légende

remblais anthropiques

sables limoneux fins avec coquilles ( sous-unité E3 -F2 et F3) et sables à ooïdes (sous-unité E4- F2P, F2R et F3R)

limons argileux massifs et craie lacustre micro-laminée avec abondants restes d'organismes; ( sous-unités E1, E2, E3)

alternances de silt et argile formant des varves glaciaires et micro-turbidites souvent à structure chaotique avec, dans la partie inférieure, des dropstones ( unité D) diamicton massive et graviers grossiers à faible contenu de matrice associées à minces niveaux de sables stratifiés (unité C )

fillili ^{. .}

•

1 1 1 1

diamicton massive à matrice argileuse et/ou sablo- silteuse avec galets polis et striés (unité 8)

limons et argiles stratifiés avec galets dispersés, cisaillements et à structures chaotiques vers le haut (unité A)

~ graviers grossiers à galets bien arrondis sans

~ matrice ("Alluvion Ancienne")

~

illE]

diamicton massive à matrice argileuse et/ou sablo- silteuse avec galets polis et striés (unité glaciaire inférieure)

Molasse tertiaire

Figure 1.3. Coupe stratigraphique simplifiée à travers la Rade de Genève le long de deux tracées reportées en Fig. 1.1.

340 320 300 280 mimer

()

.[ g·

Introduction et résumé des résultats 7

Unité D: il s'agit d'une épaisse séquence glacio-lacustre caractérisée par des diamictes et des sédiments laminés argile-limoneux accumulés peu de temps après le détachement de la glace du fond du lac preglaciaire, suite au retrait progressif du glacier. Ces sédiments ont été accumulés par des courants de turbidité et d'autres processus gravitaires depuis les icebergs flottants.

Les sédiments glacio-lacustres inférieurs (sous-unité Dl) sont caractérisés par des structures chaotiques liés aux processus gravitaires sur les talus sous-lacustres, aux forts taux de sédimentation et à l'expansion du bassin lacustre suite la fusion de la glace.

La déposition d'épaisses séquences de turbidites distales ainsi que la formation de varves glaciaires (sous-unités D2 et D3) témoigne de la stabilisation du fond du lac due à la disparition définitive du glacier de la cuvette lémanique.

Unité E: elle est constituée par des sédiments limoneux fins, souvent sans structures sédimentaires (sous-unité El) témoin d'un milieu de sédimentation à très faible énergie dominée par des processus de décantation. Ces sédiments sont caractérisés en particulier par la présence d'organismes (algues, crustacés, mollusques) et de calcite endogène qui dévient de plus en plus abondante vers le haut (sous-unité E2). Des intercalation de sables au sommet de la séquence (sous-unité E3), sont constituées par endroit par des encroûtement calcaire ( ooïdes, sous-unité E4). Elles indiquent des érosions et resédimentations induites par 1 'action des vagues, et peuvent être associées à la fluctuation du niveau du lac. L'augmentation des apports terrigènes est à relier aussi à 1 'utilisation des sols (déforestation) suite à 1 'établissement de l'homme. Cette hypothèse est notamment soutenue par le changement du contenu pollinique.

13. Minéralogie et géochimie des sédiments glaciaires et post-glaciaires.

La nature, la composition et l'origine des différents composants minéraux et chimiques des sédiments sont à l'image des apports, des processus sédimentaires et des conditions climatiques au moment du dépôt.

Les analyses conduites à travers les cinq unités lithostratigraphiques le long de la carotte F3 et Rade 2, ont mis en évidence une forte relation entre la composition et la texture des sédiments qui réfléchit la modification des apports au cours du temps.

Deux phases de déposition ont été distinguées: la première, caractérisée par une sédimentation détritique glaciaire et tardiglaciaire; la seconde caractérisée par une sédimentation autochtone liée à la précipitation de carbonates endogènes et biogènes au cours de l'Holocène.

La variation de la teneur relative des composants (carbonates et silicates, éléments majeurs) et la présence ou l'absence de quelques minéraux, d'éléments particuliers et d'éléments en traces

(p.ex. carbonates endogènes, phosphates, sulfures, métaux lourds) nous a permis de

caractériser les différentes unités.

Les dépôts d'origine glaciaire sont dominés par des mmeraux détritiques dérivés principalement des régions alpines: calcite, quartz, feldspaths, phyllosilicates sont le plus abondants. Les minéraux lourds sont aussi présents mais subordonnés.

L'affinité de composition des minéraux argileux (fraction <2j.lm) des dépôts glaciaires avec la Molasse, met en évidence une importante érosion glaciaire de l'avant-pays alpin. Ceci est en accord avec les observations sédimentologiques et stratigraphiques.

En particulier, à la base de la séquence, 1 'unité A montre des affinités significatives avec le substratum local constitué de Molasse tertiaire (illite, chlorite, interstratifiés de type chlorite/smectite et pyrite). Un remaniement des sols d'altération est indiqué par la presence de smectite.

Des changements plus importants prennent place pendant le recul du glacier, comme conséquence de la disparition progressive du glacier de la région genevoise.

Une augmentation des carbonates (dolomite, calcite) et des minéraux argileux (i.e. kaolinite et smectite) s'enregistre tout de suite (unité D), comme résultat de l'exposition de la Molasse et

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BP

...

Unités Polliniquee litho

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SAT: Subatlantique SBO: Subboréal ATR: Atlantique récent ATA: Atlantique ancien BOR: Boréal

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DRAi: Dryas ancien inférieur Dgl: Déglaciation

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~ coquilleset

~ bioturbations

sables à ooides avec, à la base, _ galets mous de limons crayeux

iii

~ intercalations gris foncé riches en

~ débris végétaux et argile (SV 4/1)

D

•

silts gris, homogènes riches en argile, avec intercalations argileuses foncées d'épaisseur millimetrique (SV S/3-4/1)

~

~ microturbidites et varves glaciaires

~ avec dropstones (2.SV 5/2-7/3)

I01rt

Les âges 1~c (*)sont en années BP, non calibrées en italique sont marquées les datations pas en accord avec les limites chronologiques des Zones Polliniques Régionales proposées par Ammann (1989), marquées à droite de la colonne des biozones

Les codes des couleurs de sédiments sont d'après Munsell (1954)

• échantillon pour analyse pollinique

Figure 1.4. Stratigraphie et biostratigraphie des premiers 10 rn de sédiment. Comparaison entre quatre carottes de la Rade de Genève.

( Î

.[ g·

Introduction et résumé des résultats 9

des terrains calcaires du Jura et des Préalpes (Fig. 3. 12). Ce changement de composition pourrait donc suggérer une importante modification du réseau hydrographique, hypothèse déjà avancée au début du siècle (Chaix, 191 0; Joukowski, 1920) sur la base de la morphologie des tributaires actuels du "Petit Lac" et des affluents du Rhône.

La teneur en phyllosilicates et en minéraux argileux augmente sensiblement (sous-unité D2). Une augmentation de la teneur en quartz et en calcite est enregistrée pendant le Dryas ancien inférieur (sous-unité D3), liée aux apport éoliens dans le lac (Fig. 1.5).

Un changement significatif de la composition des sédiments se produit pendant la transition glaciolacustre/lacustre qui correspond à la transition Dryas ancien/Belling-Allered. Les changements paléoclimatiques et paléoenvironnementaux produits pendant cette période ont comme conséquence une autre diminution des apports détritiques (dû à l'augmentation de la couverture végétale, une réduction des glaciers) et une amélioration. des conditions limniques (réchauffement de l'eau, développement d'organismes). Ce développement favorise la précipitation de calcite endogène.

La transition Tardiglaciaire-Holocène est cependant marquée par d'autres oscillations climatiques qui ont modifié la sédimentation dans le lac. Pendent 1 'inversion climatique du Dryas récent, comme conséquence d'un éclaircissement relatif de la couverture végétale autour du lac (chapitre 4), une augmentation considérable de l'apport d'éléments allogènes se produit.

En général, la détérioration progressive des conditions limniques (diminution de la température, augmentation de la turbidité de l'eau) induisent une diminution momentanée de la bioproductivité et de la précipitation de calcite endogène. Ce même phénomène est également enregistré pendant l'oscillation du Préboréal.

La sédimentation autochtone s'établit définitivement au passage Préboréal-Boréal, en atteignant son maximum pendant l'Atlantique avec les conditions les plus favorables de l'Holocène (optimum climatique). A cette période la teneur en calcite atteint 75-80 % du sédiment total.

Un apport croissant de matière organique allochtone (C/N >15) au cour de l'Holocène moyen indique le développement de la végétation dans le bassin versant. Cependant, les faibles teneurs enregistrées dans les sédiments pendant tout l'Holocène suggère la persistance d'une bonne oxygénation et d'un bon mélange des eaux au fond du lac.

La détérioration progressive de 1 'environnement pendant les périodes du Subboréal et du Subatlantique, probablement liée au début de l'impact humain sur l'environnement, influence considérablement la sédimentation lacustre. La déforestation intense et l'utilisation des sols sur les terrains entourant le lac, sont marquées par une légère diminution de 1 'apport en matière organique allochtone, et par 1 'augmentation des indicateurs d'érosion (i.e. kaolinite, métaux lourds).

Ces processus coïncident avec une importante phase d'érosion des rives liée à une baisse du niveau du lac qui produit une forte accumulation de sédiments grossiers dans le centre de la Rade.

1.4. Géochimie isotopique

Les données existantes sur les isotopes stables du Lac Léman ont été comparées aux nouveaux résultats obtenus sur des carbonates (sédiment total) et des coquilles (gastéropodes et bivalves), couvrant une période allant du Dryas ancien inférieur jusqu'à l'Actuel (Chapitre 7). A partir de ces données on discute le potentiel des grands lacs pour enregistrer des changements paléoenvironnementaux et paléoclimatiques. D'après une calibration préliminaire sur les échantillons modernes, les carbonates endogène du Léman semblent précipiter sous des conditions près de, ou à l'équilibre isotopique même, de l'oxygène avec l'eau locale. Le début de la précipitation de calcite endogène à la base de la bi ozone de I'Allered est clairement indiqué par le signal isotopique de l'oxygène sur les sédiment carbonatés, alors qu'un changement des valeurs du ()13C se produit pendant le Préboréal. Ce décalage par rapport aux valeurs du ()1 80 semble être dû à un changement de la bioproductivité et/ou à un "effet de bassin versant".

10.20

20.50

32.70

35.40

F3

E2 E1

03

02

01

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- 0-

0 0 - 0

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0 0 -

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§

unité E

unité D

unité C

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~

0

5

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20

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59 rn

0 25 50

quartz

[Jill

feldspath potassique

D

plagioclase

75 100%

phyllosilicates.

10 (indosés: minéraux argileux et minéraux lourds subordonnés)

Figure 1.5. Composition minéralogique des sédiments de la Rade de Genève. Analyses par diffraction X sur sédiment total.

La contribution de C02 biogénique provenant du bassin versant pqur la composition du carbone inorganique dissous dans 1 'eau du lac ne semble devenir significative que pendant le Pré boréal.

Les tests de gastéropodes apparaissent valables pour les études de changement des paléotempératures et des compositions isotopiques des palée-eaux lacustres (voir le Chapitre 7 pour la discussion). Les évidences minéralogiques indiquent une augmentation de 1 'influence détritique sur la sédimentation depuis la période du SubboréaL D'autre part, des mesures

Introduction et résumé des résultats Il

préliminaires des isotopes stables de sédiments carbonatés du Subatlantique montrent des valeurs comparables à celles de la calcite purement endogène et à celles des gastéropodes (tout en tenant compte de l'effet vital). Cette contradiction apparente reste à être expliquée.

1.5. La transition Tardiglaciaire-Holocène

Des recherches interdisciplinaires détaillées ont été menées sur la carotte F3 (Fig. 1.2b) pour reconstituer la transition du Tardiglaciaire à 1 'Holocène ancien.

Les sédiments accumulés dans la Rade de Genève durant cette période sont en effet clairement identifiés par des changements au niveau de la texture et de la composition minéralogique et chimique. Ils témoignent des changements climatiques et environnementaux à cette époque.

Pendant le Dryas ancien inférieur, la sédimentation lacustre est dominée par des turbidites distales et des varves glaciaires associées à des sédiments éoliens. La présence d'un slump au sommet de l'intervalle stratigraphique correspondant, pourrait expliquer l'absence de la biozone du Balling (Fig. 1.2b ).

Pendant 1'Allemd, la sédimentation est encore dominée par d'importants apports terrigènes même si des organismes (algues et ostracodes) accompagnés de la précipitation de calcite endogène font leur première apparition. La sédimentation se fait dans un milieu de dépôt calme, sans érosion importante (courants sous-lacustres, action des vagues), comme le témoigne la présence du niveau de cendres volcaniques du Laacher See, datées à 11,000 ans BP par 14C (Chapitre 6).

Le passage au Dryas récent est caractérisé par une augmentation des périodes à faible apports, qui dans la Rade causent la formation de minces couches riches en argile. Ces signatures sédimentologiques correspondraient à une diminution progressive de l'humidité de 1 'air (diminution des précipitations dans le bassin versant) et au refroidissement général atteint pendent le Dryas récent. En revanche, 1' enregistrement palynologique du passage Allemd!Dryas récent, mis en évidence pour la première fois dans le Léman, indique une transformation brutale de la composition de la végétation, sans aucune transition graduelle.

L'inversion climatique du Dryas récent est caractérisée par une augmentation des apports détritiques liée à l'accentuation des processus de lessivage des sols dans le bassin versant, favorisée par une diminution de la couverture végétale. En même temps, la précipitation endogène, liée à la diminution momentanée de la productivité lacustre, se réduit fortement.

La sédimentation de carbonates endogènes recommence au début du Préboréal, en réponse au réchauffement climatique global soudain et rapide. Pendant le Préboréal, une nouvelle augmentation de la sédimentation détritique est enregistrée dans les sédiments de la Rade de Genève. Ce fait est interprété comme la réponse sédimentologique à 1 'augmentation de 1 'érosion en altitude dans la zone du bassin versant comme conséquence d'un refroidissement mineur pendant 1 'Holocène ancien (oscillation du Préboréal).

Le contenu pollinique n'enregistre aucune détérioration.

Des conditions favorables au développement de la productivité lacustre sont atteintes définitivement, à la fin du Préboréal, comme le montre la formation de rhythmites à diatomés et calcite (Fig. 4.5).

Les analyses d'isotopes stables (818Q, 813C) sur les sédiments (roche totale), mettent en évidence la transition de dépôts dominés par la sédimentation détritique vers des dépôts dominés par la sédimentation autochtone. La déposition de calcite endogène continue pendant tout le Boréal, en alternant localement avec des processus sédimentaires à haute énergie. Ces derniers étaient liés à l'érosion des dépôts littoraux par les vagues exposés suite à la baisse progressive du niveau du lac.

Pendant 1 'Atlantique inférieur, la sédimentation a été essentiellement dominée par le dépôt de sédiments endogènes dans un milieu à basse énergie, dans de bonnes conditions pour le développement de la faune benthique.

Cette évolution de l'environnement est charactéristique pour les bassins lacustres péri-alpins