Corrélations pétrographiques et stratigraphie de l'Olligocène dans l'est du bassin de Bellegarde-Seyssel (Haute-Savoie, France)

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Corrélations pétrographiques et stratigraphie de l'Olligocène dans l'est du bassin de Bellegarde-Seyssel (Haute-Savoie, France)

WAGNER, A., WELLHAEUSER, Frederic

WAGNER, A., WELLHAEUSER, Frederic. Corrélations pétrographiques et stratigraphie de l'Olligocène dans l'est du bassin de Bellegarde-Seyssel (Haute-Savoie, France). Compte

rendu des séances de la Société de physique et d'histoire naturelle de Genève , 1966, vol. N.S., vol. 1, no. 2, p. 75-82

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Séance du 30 juin 1966

A. WAGNER ¹ et F. WELLHAUSER ^{2• -} Corrélations pétrographiques et stratigraphie de l'Oligocène dans l'est du bas'iin de Bellegarde-Seyssel (Haute-Savoie, France).

INTRODUCTION

Les terrains molassiques du bassin de Bellegarde-Seyssel n'ont fait 1' objet jusqu'à présent que d'études stratigraphiques et pétrographiques générales. D'autre part, l'état actuel des connaissances paléontologiques et paléobotaniques ne permet pas d'établir des corrélations stratigraphiques serrées entre différentes sections de ce bassin.

i Paleolab, Nyon.

2 Laboratoire de Géologie, Université, Genève.

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Cependant, des constantes minéralogiques importantes ont été signalées dans les terrains molassiques périalpins par A. VATAN et al. (1957), J.-P. VERNET (1958), S. DuPLAIX et S. GUILLAUME (1963) et d'autres auteurs. En outre, des études récentes dans les bassins molassiques de Suisse orientale et d'Allemagne de l'Ouest jusqu'à la hauteur de Münich (U. P. BücHI et al. 1965 et FüCHTBAUER, 1958) ont démontré les grandes possibilités de corrélations fines que pouvaient apporter les méthodes minéralogiques. Après les résultats satisfaisants obtenus par l'un de nous (A. W.) dans un territoire très différent (1965), il nous a semblé utile de communiquer notre essai de corrélation entre deux coupes voisines de la partie orientale du bassin de Bellegarde-Seyssel et d'inclure également quelques observations stratigraphiques nouvelles.

Pour l'un de nous (A. W.) cette étude fait partie d'un plus vaste travail de pétrographie sédimentaire s'étendant du bassin de Bellegarde jusqu'à la Morges dans le bassin lémanique. Pour l'autre (F. W.) ce travail est partie intégrante d'une étude générale du bassin de Seyssel dans le cadre de sa thèse.

Nous tenons à remercier le professeur Louis Grambast qui a bien voulu examiner nos Charophytes et M. H. J. Oertli qui a étudié nos faunes d'ostracodes. Enfin, nous exprimons notre reconnaissance à M. Danilo Rigassi qui nous a généreusement fait profiter de sa large expérience.

SITUATION GÉOGRAPHIQUE

Notre essai de corrélation s'est donc limité à deux coupes, l'une levée dans le Fornant, ruisseau coulant sur le flanc ouest du périclinal du mont de Musiège, à l'est de la faille importante du Vuache (Coord. Lambert: base 880.300/120.400;

sommet 879.300/199.400); l'autre fut levée dans le ruisseau du Jamaloup, petit affluent des Usses en amont du pont des Douattes (Coord. Lambert: base 881.900/118.400;

sommet 881.960/117.600).

STRATIGRAPHIE Fornant

La coupe du Fornant a été complètement levée banc par banc et échantillonnée (environ 200 échantillons) depuis le contact avec l'Urgonien et ses poches de Sidéro- lithique jusqu'au Burdigalien y compris. Dans ce travail, seules la partie supérieure de la « molasse rouge » et la partie inférieure des « marnes grises à gypse » nous intéressent. Cependant nous décrivons ici d'une manière abrégée cette section impor- tante du bassin, car !'Oligocène et le Miocène y sont représentés.

Le Challien inférit:ur ou ((molasse rouge» allt::iul uue épaisseur lolale ùe 130 m.

Il peut être subdivisé d'une manière assez floue en quatre séries: tout d'abord à la

base une série de calcaires d'eau douce bréchiques en petits bancs, semblables à ceux de Grilly récemment décrits par MICHEL (1965) et des gompholites assez grossières à éléments mésozoïques (3-5 m). Puis viennent 50 m de grès et de marnes bariolés, suivis par une série bien visible constituée par des grès sableaux beiges à verdâtres à « miches », stratifications obliques et chenaux (22 m). Ce niveau se retrouve avec assez de continuité dans le bassin, notamment au pont de Serrasson. La « molasse rouge » se termine enfin par une série de marnes et de grès calcaires verdâtres avec parfois des niveaux à galets mous (54 m).

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Fig. 1.

Plan de situation

Le Chattien supérieur ou« marnes grises à gypse» (terme repris par D. RrGASSI

en 1957) a une épaisseur de 160 m. Il est représenté à la base par quelques gros bancs de calcaires gréseux suivis par des grès et des marnes grises plaquettés à gypse.

Il est à noter que la partie sommitale du Chattien supérieur et le contact avec l'Aqui- tanien sont couverts au Fornant.

L' Aquitanien est représenté par des cycles de grès sableux beiges se terminant par des marnes bariolées à grises. Quelques bancs de calcaires beiges sapropéliques à Gastéropodes sont intercalés dans la série. Au sommet, nous avons découvert des feuilles de Cinnamomum bien conservés.

Compte rendu des Séances, Vol.\, fasc. 2, 1966 6

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La transgression même de la molasse marine burdigalienne est ici couverte.

Le Burdigalien est représenté par de gros bancs de grès gris-verts avec des stratifica- tions obliques et entrecroisées où la présence d'Huîtres, de Pectinidés et de dents de squale est fréquente. De très minces niveaux marneux, sans grande continuité affectent très souvent les bancs gréseux. On peut noter d'ailleurs que la proportion des marnes dans le Burdigalien augmente vers le haut.

Jamaloup

La coupe levée également banc par banc dans ce ravin a une épaisseur totale de 104 m. La section commence ici par des grès grossiers à «miches » surmontés par des marnes verdâtres attribués au Chattien inférieur. Ce complexe est suivi par le Chattien supérieur représenté par des calcaires gréseux et des grès marneux plaquetés à stratification oblique. La coupe se termine enfin par un petit banc de calcaire beige et des marnes grises à noires.

Du point de vue de la faune et de la flore, les lavages de marnes effectués aussi bien au Fornant qu'au Jamaloup nous ont livré des résultats sensiblement identiques.

Si dans le Fornant, les limites stratigraphiques sont aisément soulignées par la lithologie, dans le Jamaloup par contre celles-ci nous ont été confirmées par l'étude des Ostracodes, des Charophytes et des Foraminifères.

En effet, dans le Jamaloup, la faune d'Ostracodes trouvée dans la partie moyenne (Ech. 252b) montre un milieu lacustre. Elle comprend:

llyocypris sp.

Cypridopsis sp.

On trouve en plus dans ces niveaux, Chara microcera ÛRAMB et PAUL, une forme finement tuberculée, connue du Stampien moyen à l' Aquitanien.

Dans la partie supérieure de la coupe, les Ostracodes confirment des influences lagunaires (Ech. 291, 294 et 295):

Haplocytheridea dacica dacica (HEJJAS) Paracypris ? sp.

Neocyprideis sp.

Herpetocypris sp.

Candona sp.

Cypridopsis sp.

Ces deux derniers genres étant de milieu lacustre, M. H.-L. 0ERTLI nous écrit:

« L'abondance des formes à affinités lacustres fait supposer un milieu oligohalin (env. 0,5-5,0

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00 NaCl). De nombreux exemplaires montrent un emboîtement des valves, phénomène typique d'une zone de balancement des eaux. 1> Le genre Chara sensu stricto est abondant dans cette partie de la section, mais ce genre étant encore

insuffisamment étudié, sa signification stratigraphique est de moindre importance.

Enfin dans cette même partie supérieure, un petit banc de calcaire beige (Ech. 292) nous a livré un facies tout à fait imprévu dans nos terrains molassiques (voir fig. 2).

En effet de nombreux Pénéroplidés sont associés à des Ostracodes et à des Charo- phytes, en particulier au genre

Rantzieniella GRAMB.

Ces Pénéroplidés feront d'ailleurs l'objet d'une étude plus détaillée. La continuité d'un tel facies sera contrôlée dans le bassin de Bellegarde-Seyssel, car il pourrait constituer un bon horizon repère.

Tout au sommet de la coupe la présence de

Cytheridea cf. genavensis ÜERTLI

confirme l'affinité lagunaire du Chattien supérieur. La sédimentation est ici plus rapide que dans les niveaux précédents et on observe une très forte déformation des tests.

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Fig. 2.

Calcaire à Pénéroplidés. Grossissement: X 40.

En conclusion, nous pouvons observer-au Jamaloup le changement de milieu lacustre à lagunaire un peu au-dessus du contact lithologique entre le Chattien inférieur et supérieur.

80 SÉANCE DU 30 JtnN 1966 PÉTROGRAPHIE

Echantillonnage.

Dans le Fornant, tous les échantillons gréseux ont été étudiés, soit environ 120, dont 25 plus particulièrement pour ce travail. Au Jamaloup, 44 échantillons ont pu être utilisés pour l'étude des minéraux lourds. Chaque banc a été échantillonné avec soin, c'est-à-dire que le prélèvement s'est effectué dans toute l'épaisseur des bancs.

Vu le grand nombre des échantillons, nous avons renoncé à l'utilisation de l'acide acétique pour dissoudre les parties carbonatées, et nous avons utilisé l'acide chlorydrique à faible proportion. Celui-ci détruit l'apatite qui aurait pu constituer un groupe supplémentaire dans la suite minérale; cependant nous pensons que les autres groupes minéraux sont suffisamment nombreux pour donner des horizons et des zones corrélatifs.

Discussion des résultats (voir fig. 3).

Les numéros d'échantillons figurant sur la coupe lithologique ne concernent que les sédiments gréseux.

Nous avons constaté que les principaux groupes de minéraux lourds sont l'épi- dote, les grenats, le glaucophane et les minéraux résistants (zircon, tourmaline, rutile, anatase et brookite). Un cinquième groupe comprenant sphène, staurotide, disthène, topaze, hornblende commune et chloritoïde bien que figurant sur la planche est ici de moindre importance.

Les teneurs en grenat sont moins fluctuantes que celles de l'épidote. Celles du glaucophane sont plutôt basses mais peuvent sporadiquement monter très haut. Il en va de même pour les résistants mais dans une plus faible mesure.

Les points importants suivants semblent se dégager:

- les pourcentages de l'épidote ont tendance à être inversément proportionnels à ceux du grenat. Comme l'ont déjà remarqué divers auteurs, il semble que les aires d'alimentation de ces deux minéraux sont différentes.

- la teneur en épidote semble directement liée à la granulométrie. En effet les grès grossiers en contiennent les plus fortes proportions. Ainsi la teneur en épidote plus forte dans le Jamaloup (16-70%), comparativement au Fornant 8-57 %), semble être liée à ce phénomène.

- les fluctuations des résistants semblent suivre d'assez près celles du grenat; leurs fortes teneurs sont ainsi liées à une granulométrie fine. Au Fornant, les teneurs en résistants vont jusqu'à 26

%

alors qu'au Jamaloup la teneur maximum est de 18%.

- on peut noter que les granulométries différentes des deux coupes n'influencent pas l'allure générale des courbes de vuriutiom de minéraux lourds, mais ce sont les valeurs absolues qui diffèrent.

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Minéraux lourds et lithologie dans le Fornant et le Jamaloup.

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82 SÉANCE DU 30 JUIN 1966

la comparaison des courbes de minéraux lourds des deux sections nous a permis d'établir quatre zones ou niveaux caractéristiques ainsi que deux sous-zones.

CONCLUSIONS

Des corrélations stratigraphiques dans le bassin molassique de Bellegarde-Seyssel à l'aide des minéraux lourds donnent des résultats satisfaisants à faible distance (env. 3 km). Cependant certains faits minéralogiques demeurent constants à des distances beaucoup plus grandes. Ainsi si nous comparons avec nos séries les résultats minéralogiques obtenus par J.-P. VERNET (1964) dans la molasse d'Yverdon nous constatons de grandes analogies entre les courbes de l'épidote et des grenats. De plus les deux maxima de glaucophane en dessous de la limite Chattien inférieur et supé- rieur à Yverdon semblent également exister au Fornant et au Jamaloup; on peut noter cependant la disparition du glaucophane au Chattien supérieur à Yverdon.

Enfin, ces méthodes minéralogiques peuvent aider considérablement à l'éta- blissement d'une paléogéographie détaillée; en effet, la seule lithologie et les résultats paléontologiques et paléobotaniques auraient été insuffisants pour montrer l'épais- sissement des séries oligocènes du Jamaloup par rapport aux séries correspondantes du Fornant.

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