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Formations récifales du Jurassique supérieur de la vallée de l'Yonne
FORMATIONS Rt CIFALES DU JURASSIQUE SUPE,RIEUR DE LA VALLt E DE L'YONNE par
l.C. M E N O T "
A. --
PRI~SENTATION
Dans le Sud-Est du Bassin de Paris, entre les vall4es de la Cure et de la Loire existent d'importantes formations r4cifales que l'excursion 140 C traversera du Nord au Sud au niveau de la vall4e de l'Yonne. Eltes se sont d4velopp4es ~ l'Oxfordien moyen et sup4rieur (zones ~ Transversarium et Bimammature) sur une plate-forme peu profonde, bord4e au Nord et ~ l'Ouest par un bassin s4dimentaire calme. Dans la partie Nord de la plate-forme, qui sera seule 4tudi4e ici, trois ensembles s4dimentaires superpos4s se rencontrent (fig. 1 et 2).
Rapidement des polypiers lamellaires (Microsol~nid~s) associ~s ~ des brachiopodes (T~r4bratulid4s, Zeill4rid~s) et des lamellibranches (Pectinid~s) colonisent le milieu et permettent le d4veloppement d'un premier ensemble construit, stratifi~ en bancs de 1 ~ 2 m~tres (biostrome), qui, vers le Nord, prograde en direction du bassin h l'aide de couches pr4sentant des plongements de 10 h 20 °. Ces calcaires construits inf4rieurs (C des fig. 1 et 2), ~pais de 15 ~ 30 m~tres sont de type mudstone ou le plus souvent wackes~one.
II. - I. q
Ensemble
GI~NI~RALE
Complexe r6cifal sup~rieur ( D d e s fig. 1 et 2)
r6cifal inf6rieur
Au-dessus des calcaires finement oolitiques du Callovien moyen (A des fig. 1 e t 2) et apr~s une longue lacune, la s4dimentation reprend ~ l'Oxfordien moyen avec des calcaires micritiques h chaiIles noduleuses caract4ris4s par des ammonites (B des fig. 1 et 2).
Epais de 40 h 50 m~tres, il comprend trois unit4s principales orient4es parall~lement les unes aux autres, d'Est en Ouest: 1 ) I_INCORPSRECIFALDE TYPE RECIF-BARRIERE(D1) non stratifi~, tr~s riche en madr4poraires aux forrues vari4es (lames, boules, gerbes) r6unis par une
* Institut des Sciences de la Terre, LIniversit~ de Dijon, 6, boulevard Gabriel, 21100 Dijon.
G~obios, M~m. special 4
p. 47-53, 3 fig.
Lyon, mai 1980
--
matrice de type wackestone ou packstone, riche en d4bris d'organismes. Vers le front du r4cif, c'esta-dire vers le Nord, les polypiers en gerbe sont moins abondants et g4n4ralement de plus petite taille, les Diceras sont fr4quents; la matrice est de type packstone ou grainstone et des structures oeitl4es apparaissent traduisant un d4p6t en milieu infratidal voire intertidal. 2) DEs DI~,PfTSD'AVANT-RI~CIF(D2) : calcaires biod6tritiques ou oolitiques pr~sentant des plongements de 8 ~ 12 ° en direction des marno-calcaires du bassin (F des fi 9. 1 et 2) qui leur succ~dent vers le Nord. DEs FORMATIONS D'ARRIERE-RI~CIF (D3), aux facies p6trographiques varies, mais ~ dominante bioclastique de type wackestone ou packstone, mal stratifi6es, pr6sentant une pseudostratification 3)
B.
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--
oblique avec des plongements de 10 g 20 ° vers le N - N W . De petites constructions locales (biohermes ou biostromes) existent au sein de la masse.
III. ~
Facies terminaux
d'6mersion
Epais de 35 ~ 50 m~ffes, ces calcaires bioclastiques et oolitiques montrent souvent une succession de s~quences d6cim~triques & m6triques comportant de bas en haut des wackestones, puis des packestones, puis des grainstones au sein desquels se d6veloppent des structures ceilMes et pr~sentant des ciments pr~coces palissadiques isopaques ou asym~triques. Localement des surfaces de micrisation terminent les s~quences.
DESCRIPTION DES ARR]~TS
Arr~t | : Formations ciu bassin ou calcaires de Vermenton (F des fig. 1 et 2)
ticulina, No,dosaria, Planula:rta, Ammobacculites, etc.).
Les carridres de Vermenton mont,rent une a,lternance de calcaires micritiques et de calcaires argileux ou de marnes, r~partis ici en trois s~quences principales qui sont, de bas en ,haut :
Arr~t 2 : Passage des formations de bassin aux formations r6cifales
- - sdqu:ence ~ dominante calcaire : ,(13.~ 15. m~tres) bancs de calcaire micritique (92 .a 95 % de CaCOa) ~p,ais de 25 a 30 :cm al'ternant avec de minces niveaux (8 a 10 cm) plus marneux (82 ~ 85 % rde CaCO~) d'aspect feuillet~; - - sdqulence ~ dominante marneuse (75 ~ 80 % de C aCO3), ~ rares bancs de calcaire micritique (87~ 88 % de CaCOa) - 15 m ; - - s~quence ~ dominante cMcaire (20 ~ 25 m~tres) alternance de bancs de calcaire micritique (50 cm 1 m) et de niveaux un peu plus argileux feuillet~s (20 ~ 30 cm). Le contenu d~tritique des calcaires et des marnes est constitu~ par des argiles (il'lite dominante, :kaolinite et mon~morillonite) associ~es ~ du quartz silteux ,peu abondant. Les macrofossiles sont tr~s rares; les foraminif~res par contre abondent ~ certains niveaux (Len-
Entre Mail,ly-la-Vil.le et Mailly-le-Ch~teau, de mauvais affleurements 'le long de la ligne de c hemin de fer permettent les observations suivantes : 1 °r affleu:rement: alternance de calcaire micritique gris clair et de niveaux un peu plus argileux ,feuillet,s. Ce sont les marno-calcaires de Vermenton. 2 ~ a[fleurement 200 mdtres plus loin: bancs de calcaires finement biod~tritiques et oolitiques, blancs ou jaunfitres contenant des entroques et quelques madr~poraires, lamellibranches, rhynchonelles. Ces bancs qui plongent de 10 g 20 ° en direction du N - N W , repr~sentent les facies d'avant-r&if (D2 de la fig. 1). Ils sont surmont~s par des calcaires micritiques riches en d~bris d'organismes repr~sentant les facies de Bassin l~g~rement modifies au voisinage du r~cif. Y affleurement 250 mdtres plus loin: calcaire massif, biod~tritique, riche par place en colonies de coraux (essentiellement formes lamellaires ou
D
49
- -
massives, plus rarement colonies rameuses) soit en position de vie, soit bris4es et renvers4es. Nous sommes ici au front de la barri~re r4cifale (D3 de la fig. 1).
La
Cure~
F verm~~
Arr~t 3 : Formations d'avant.r4cif
(D2de
la fig. 1)
500 m~tres avant Mailly-le-Chgteau (partie basse du village), dans une ancienne carri~re et la falaise qui la surmonte, apparaissent 35 m~tres de calcaires non stratifi4s subdivis~s en deux masses principales. I1 s'agit de calcaires de type grainstone dont les ~14ments, de taille comprise entre 50 /~m et 4 ~t 5 ram, sont des intraclastes et des d4bris d'organismes parfois 16g~rement oolitis4s. Les organismes les plus fr4quents sont des algues, des d4bris de madr4poraires, de lametlibranches, de brachiopodes, de crinoides ou de vers, ainsi que quelques foraminif~res (Miliolid4s et Textulariid4s). Des grains de type Porostromata sont 4galement pr4sents. L'ensemble de ces couches pr4sente un plongement real visible en ce point, de 10 a 12 ° en direction du N - N W et passe rapidement aux couches calcar4o-argileuses du Bassin presque horizontales.
'I' 15km ,1,
Arr~ts 4 et 5 : Deux aspects du corps r4cifal
(D1 de la fig. 1 ) 4' ARRI~T: Carri~re des <
".
1kin
--
Sud
_
50 m
tq a_r~L
F
.
.
Fig. 2 -
.
.
.
.
Section g6ologique des f o r m a t i o n s r6cifales.
Diceras. La matrice est touiours la meme mais des structures .ceill~es traduisent la tendance h l'~mersion temporaire du milieu ; c) au sommet, dans les derniers m~tres, se rencontrent des facies grossi~rement, graveleux et pisolitiques, avec par endroits des galets bien arrondis, soit de madr~poraires, soit de calcaires graveleux et pisolitiques. I1 s'agit 1~ d'un facies de d~mant~lement du r~cif avec lequel d~butent les facies terminaux d'~mersion. 5 c Aaag';: Carri~re du <~, pattie interne de la barri~re r¢cifale. Ici la masse calcaire non stratifi~e est caract~ris~e par l'abondance de coraux rameux dont certaines gerbes ont de 1 h 2 m de hauteur, toujours associ~s aux formes massives (lames ou boules). D'autres organismes sont presents au milieu d e cette charpente de constructeurs mais en quantit~ restreinte (Diceras, T~rebratules, etc.). La matrice est g~n~ralement beaucoup plus fine, soit en grande partie micritique, soit tr~s finement graveleuse et biod~tritique. La construction s'observe sur toute la hauteur d e la carri~re, donc dure plus longtemps que dans la pr~c~dente. Le milieu s~dimentaire semble un peu plus calme, la charpente [orm~e par les organismes constructeurs pouvait pi~ger et retenir les s~diments fins infiltrCs en son sein.
Arr&t 6 :
Facies d'arri~re-r~cif (D3 de la fig. 1 ) et facies terminaux d'6mersion ( E ) - - La Roche aux Poulets
A l'Ouest de Merry-sur-Yonne, sur le flanc d'une petite vall~e s~che s'observent :
Geological section of the reef formations.
A) LES FACIES D'ARRII~RE-RI~CIF au sein desquels on distingue (fig. 3) : 1 - Des couches de base comportant deux bancs de calcaire blanc bioclastique ( l a - l b ) (packstonegrainstone) dont les grains constitu~s de d~bris organiques (echinodermes le plus souvent), fr~quemment entour~s d'une couche plus ou moins ~paisse de micrite, sont emball~s dans une micrite grumeleuse et ciment~s par de la sparite. On y rencontre des T~r~bratules, des Diceras et surtout d'abondants polypiers rameux ou massifs en position vitale. I1 s'agit d'un v~ritable biostrome. 2 - Divers horizons construits riches en madr~poraires massifs ou rameux, comprenant : ~'
a) un bioherme inf~rieur (2) de forme lenticulaire, b) des couches biostromales moyennes (3-4) se moulant sur le bioherme inf~rieur, c) un bioherme sup~rieur (5) plus pet,it qui s'insinue lat~ralement entre les couches biostromales, d) des couches biostromales sup~rieures (6-7) qui recouvrent le bioherme sup~rieur, e) des couches biostromales lat~rales (8) qui s'appuient sur le bioherme sup~rieur, et pr~sentent ~t son voisinage un pendage notable de 10 h 12 °.
Dans tous ces horizons le calcaire reliant les organismes est blanc, bioclastique, plus ou moins graveleux (packstone) et fiche en d6bris d'organismes (lamellibranches, brachiopodes, echinodermes). La matrice est fine et soit ~ l'~tat de micrite, soit lorsque celle-ci a ~t~ fragment~e, l'~tat de dismicrite ou m~me parfois d'intraclastes, traduisant un milieu d'6nergie faible ~ moyenne.
m
51 m
Ouest
Est
Fig. 3 Affleurements de la R o c h e aux Poulets pr6s de Merry-sur-Yonne. Facies terminaux d'6mersion : Formation d'arri~re-r6cif du complexe r6cifal sup6rieur : 9 - Grainstone ~ structures oeill6es lamin6es 1 - Couches de base 10 - Facies de plage 2- Bioherme inf6rieur 3-4- Couches biostromales moyennes 5 - Bioherme sup6rieur 6-7- Couches biostromales sup6rieures 8 - Couches biostromales lat6rales Outcrop : Roche aux Poulets in the vicinity of Merry-sur-Yonne. Back Reef Formation of the Upper Reef Complex : Terminal emersion environment : 9 - Grainstone with laminar "eyed-like" structures 1 - Basal beds 10 Beach 2- Lower bioherm 3-4- Middle biostromai beds 5 - Upper bioherm 6-7- Upper biostromal beds 8- Lateral biostromal beds
3 - Lat4ralement ces formations passent progressivement ~ des calcaires compacts d'aspect sublithographique ou graveleux, plus ou moins bien stratifies. I1 s'agit patrols de dismicrite (surtout la base) ou le plus souvent d'intrasparite qui renferme encore des d4bris de polypiers, de lamellibranches, d'echinodermes ou d'algues. Dans cette partie de l'arri~re-r~cif, les ~difices coralliens l'emportent sur les facies de d4mantellement et d'accumulation. B) LES FACIES TERMINAUX D'~MERSION: ils affleurent au-dessus de la route et comprennent : des calcaires de type grainstones h structures oeill4es lamin4es (9),
- - des facies de plage (10) alternativement fins et tr6s grossiers, h stratification oblique, riches en d4bris de coquilles tr~s us4s, au sein desquels se rencontrent des ciments pr4coces palissadiques isopaques ou asym4triques.
Arr~t
7 : Les facies d'arri;)re-r6cif ( D 3 fig. 1 ), Rochers du Saussois
de
la
Les falaises qui dominent la vall~e de l'Yonne montrent des calcaires bioclastiques blancs (de type packstone ou grainstone) ou plus rarement beaucoup plus fins (wackestone). D a n s les premiers, les grains, dont la taille varie entre 25-30
m
/zm et zt mm, sont des intraclastes 9~n~ralement de petite taille, anguleux ou plus ou moins arrondis, et des d6bris organiques (crinoides, lamellibranches, coraux le plus souvent fortement recristallis~s) qui constituent les 61~ments les plus 9rossiers. Peuvent ~galement s'y associer des 9rains de type Porostromata traduisant, une activit~ algaire. Bien que massif, l'ensemble pr6sente une sorte de stratification avec alternativement des zones en creux et en relief ayant des plongements de 10 ~ 20 ° en direction du N - N W . La difference de duret6 traduite par cette alternance est 96n~ralement en relation avec la densit~ des colonies massires de madr~poraires qui, rares ou absentes dans les zones en creux, sont plus abondantes dans les parties en relief. Ces polypiers sont le plus souvent non en place, fr~qu'emment fragment , s et localement accumul~s en 9rande quantit6 sans doute ~ la suite de la destruction de biohermes. Ailleurs, cependant, se rencontrent des zones off les organismes constructeurs sont encore en position vitale, qu'il s'agisse de coraux rameux ou de formes massives 6difiant de petits biohermes ou des biostromes comme celui qui forme la dalle r~sistante du sommet de la falaise. Nous sommes ici en presence de s6diments form,s en milieu d'~nergie notable et accumul~s sur des talus inclines en milieu d'~nergie faible moyenne en 9~n~ral, mais pouvant ~ certaines p~riodes (typhons, tornades ?) devenir tr~s forte et capable de basculer et fragmenter des colonies massives de coraux. Ce type de facies d'arri~rer~cif est donc essentiellement un facies de destruction et d'accumulation.
Arr~t 8 :
L'installation tiu r6gime r6cifal et le I)iostrome tie base - - Passage niveau tie Ch~teI-Censoir.
PrOs de Chgtel-Censoir, la falaise qui domine le passage ~t niveau et la tranch~e de chemin de fer qui le suit, montrent une s~rie de couches pr6sentant un l~ger plongement en direction du Nord, de sorte qu'en suivant l'affleurement on peut observer successivement : 1 - L E SUBSTRATUM DE L'ENSEMBLE RI~CIFAL ( A d e s schemas). Constitu~ par les calcaires ~ ¢ Chailles rubannfies >> du Callovien moyen qui se terminent par une surface irr~9uli~re, perforce, traduisant un arr~t de s6dimentation.
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- -
2 - LES << CALCAIRES A CHAILLES NODULEUSES >> DE L'OxFORDIEN MOYEN (B des schemas). Calcaires microcristallins (mudstone- wackestone), bien stratifies, riches en fossiles (ammonites de l ' O x f o r dien moyen, pholadomyes, pectens, limes, t~r~bratules, etc.), contenant des nodules siliceux ; ils ont environ 7 m de puissance. Dans les 3 m suivants, des modifications se produisent au sein des calcaires microcristallins. I1 y a : - - d i m i n u t i o n de la taille, puis disparition des chailles noduleuses, - - colonisation du milieu par de nombreuses T~r~bratules et Zeill~ries dont beaucoup sont encore en position de vie, par des Pectens, Chlamys, etc., tandis que les 9rosses Pholadomyes n'existent plus, apparition des madr6poraires, essentiellement de Microsol~nid~s, dont les colonies lamellaires tr~s minces (de 1 mm ~ 1 cm) et souvent sinueuses traduisent des conditions sans doute encore peu favorables ~ leur d6veloppement. 3 - L'INSTALLATION DU RI~GIME RECIFAL.
4 - LE BIOSTROME INFI~RIELIR (C des fi 9. 1 et 2). Epais de 15 ~ 20 m, il est subdivis~ en bancs de 1 ~ 2 m. Les madr6poraires en cupules ou en lames 6paisses de 2 ~ 5 cm (rarement plus) appartiennent ~ la famille des Microsol~nid~s. Ils sont tr~s abondants et associ6s ~ que]ques autres or9anisrues beaucoup plus rares comme des lamellibranches et des ~chinodermes. I~ts sont noy~s au sein d'un calcaire bioclastique de type packstone dont les 9rains sont essentiellement des fra9ments de polypiers et, /~ un de9r~ moindre, des d~bris d'au~'res organismes (lamellibranches, ~chinodermes. brachiopodes notamment). La matrice est micritique. Ces caract~res traduisent un milieu de faible ~nergie bien que peu profond, tandis que les forrues en cupules ou en lames des madr~poraires repr6sentent sans doute une adaptation de ces or9anismes ~ la vie sur u n fond de vase calcaire peu ou pas consolid~e. 5 - LE COMPLEXE RI~CIFAL SUPI~RIEUR (D3 des fig. 1 et 2). Les affleurements les plus 61ev~s, surmonrant les couches d6crites ci-dessus, appartiennent aux formations d'arri~re-r~cif du complexe r~cifal sup~rieur. I1 s'aoit ici de calcaires bioclastiques riches en d~bris de coraux rameux ou massifs et pr~sentant une stratification oblique avec des plongements de 10 /l 20 ° en direction du N - N W . Ces faci6s d'accumulation sur un talus sont comparables ~ ceux observes ~ l'arr~t n ° 7 aux Rochers du Saussois.
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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES DELANCE J.H., MENOT j.C. (1968). Observations sur l'6cologie des Brachiopodes dans le complexe r6cifal de la vall6e de l'Yonne. Bull. Soc. g&~l. France, Paris, 7" s6r., t. X, p. 336-340, -
-
LAMBERT J. (188't). - - Etude sur le terrain jurassique moyen du d6partement de l'Yonne. Bull. Soc. Sci. Hist. nat. Yonne, Auxerre, t. 38, p. 1't175. MEGNIEN CI., MEGNIEN F,, TURLAND M. (1970). - Le r6cif oxfordien de l'Yonne et son environnement sur la feuille de Vermenton (1/50 000"). Bull. Bur. Rech. g~ol. rain., Paris, 2" s6r., n ° 3, p. 83-115. MENOT J.C. (1967). - - La formation de base du
complexe r6cifal sup6rieur de la vall6e de l'Yonne. C.R. somm. Soc. g4ol. France, Paris, p. 1314. MENOT J.C., RAw P. (1967). - - Sur la structure du complexe r6cifal jurassique sup6rieur de la val16e de l'Yonne. C.R. Acad. Sci., Paris, t. 264, s6r. D, p. 2 620-2 623. MENOT J.C. (1972). - - Les r6cifs de la vall6e de l'Yonne, in Guides g6ologiques r6gionaux, Bourgogne-Morvan, Masson ~d., Paris, p. 122-129. MENOT J.C. (1974). - - Sur l'organisation du sys-t~me r&ifal inf6rieur oxfordien aux confins de l'Yonne et de la Ni~vre. C.R. Acad. Sci., Paris, t, 278, s6r. D, p. 1 459-1 462.
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PRI~SENTATION
Dans le Sud-Est du Bassin de Paris, entre les vall4es de la Cure et de la Loire existent d'importantes formations r4cifales que l'excursion 140 C traversera du Nord au Sud au niveau de la vall4e de l'Yonne. Eltes se sont d4velopp4es ~ l'Oxfordien moyen et sup4rieur (zones ~ Transversarium et Bimammature) sur une plate-forme peu profonde, bord4e au Nord et ~ l'Ouest par un bassin s4dimentaire calme. Dans la partie Nord de la plate-forme, qui sera seule 4tudi4e ici, trois ensembles s4dimentaires superpos4s se rencontrent (fig. 1 et 2).
Rapidement des polypiers lamellaires (Microsol~nid~s) associ~s ~ des brachiopodes (T~r4bratulid4s, Zeill4rid~s) et des lamellibranches (Pectinid~s) colonisent le milieu et permettent le d4veloppement d'un premier ensemble construit, stratifi~ en bancs de 1 ~ 2 m~tres (biostrome), qui, vers le Nord, prograde en direction du bassin h l'aide de couches pr4sentant des plongements de 10 h 20 °. Ces calcaires construits inf4rieurs (C des fig. 1 et 2), ~pais de 15 ~ 30 m~tres sont de type mudstone ou le plus souvent wackes~one.
II. - I. q
Ensemble
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Complexe r6cifal sup~rieur ( D d e s fig. 1 et 2)
r6cifal inf6rieur
Au-dessus des calcaires finement oolitiques du Callovien moyen (A des fig. 1 e t 2) et apr~s une longue lacune, la s4dimentation reprend ~ l'Oxfordien moyen avec des calcaires micritiques h chaiIles noduleuses caract4ris4s par des ammonites (B des fig. 1 et 2).
Epais de 40 h 50 m~tres, il comprend trois unit4s principales orient4es parall~lement les unes aux autres, d'Est en Ouest: 1 ) I_INCORPSRECIFALDE TYPE RECIF-BARRIERE(D1) non stratifi~, tr~s riche en madr4poraires aux forrues vari4es (lames, boules, gerbes) r6unis par une
* Institut des Sciences de la Terre, LIniversit~ de Dijon, 6, boulevard Gabriel, 21100 Dijon.
G~obios, M~m. special 4
p. 47-53, 3 fig.
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matrice de type wackestone ou packstone, riche en d4bris d'organismes. Vers le front du r4cif, c'esta-dire vers le Nord, les polypiers en gerbe sont moins abondants et g4n4ralement de plus petite taille, les Diceras sont fr4quents; la matrice est de type packstone ou grainstone et des structures oeitl4es apparaissent traduisant un d4p6t en milieu infratidal voire intertidal. 2) DEs DI~,PfTSD'AVANT-RI~CIF(D2) : calcaires biod6tritiques ou oolitiques pr~sentant des plongements de 8 ~ 12 ° en direction des marno-calcaires du bassin (F des fi 9. 1 et 2) qui leur succ~dent vers le Nord. DEs FORMATIONS D'ARRIERE-RI~CIF (D3), aux facies p6trographiques varies, mais ~ dominante bioclastique de type wackestone ou packstone, mal stratifi6es, pr6sentant une pseudostratification 3)
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oblique avec des plongements de 10 g 20 ° vers le N - N W . De petites constructions locales (biohermes ou biostromes) existent au sein de la masse.
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Facies terminaux
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Epais de 35 ~ 50 m~ffes, ces calcaires bioclastiques et oolitiques montrent souvent une succession de s~quences d6cim~triques & m6triques comportant de bas en haut des wackestones, puis des packestones, puis des grainstones au sein desquels se d6veloppent des structures ceilMes et pr~sentant des ciments pr~coces palissadiques isopaques ou asym~triques. Localement des surfaces de micrisation terminent les s~quences.
DESCRIPTION DES ARR]~TS
Arr~t | : Formations ciu bassin ou calcaires de Vermenton (F des fig. 1 et 2)
ticulina, No,dosaria, Planula:rta, Ammobacculites, etc.).
Les carridres de Vermenton mont,rent une a,lternance de calcaires micritiques et de calcaires argileux ou de marnes, r~partis ici en trois s~quences principales qui sont, de bas en ,haut :
Arr~t 2 : Passage des formations de bassin aux formations r6cifales
- - sdqu:ence ~ dominante calcaire : ,(13.~ 15. m~tres) bancs de calcaire micritique (92 .a 95 % de CaCOa) ~p,ais de 25 a 30 :cm al'ternant avec de minces niveaux (8 a 10 cm) plus marneux (82 ~ 85 % rde CaCO~) d'aspect feuillet~; - - sdqulence ~ dominante marneuse (75 ~ 80 % de C aCO3), ~ rares bancs de calcaire micritique (87~ 88 % de CaCOa) - 15 m ; - - s~quence ~ dominante cMcaire (20 ~ 25 m~tres) alternance de bancs de calcaire micritique (50 cm 1 m) et de niveaux un peu plus argileux feuillet~s (20 ~ 30 cm). Le contenu d~tritique des calcaires et des marnes est constitu~ par des argiles (il'lite dominante, :kaolinite et mon~morillonite) associ~es ~ du quartz silteux ,peu abondant. Les macrofossiles sont tr~s rares; les foraminif~res par contre abondent ~ certains niveaux (Len-
Entre Mail,ly-la-Vil.le et Mailly-le-Ch~teau, de mauvais affleurements 'le long de la ligne de c hemin de fer permettent les observations suivantes : 1 °r affleu:rement: alternance de calcaire micritique gris clair et de niveaux un peu plus argileux ,feuillet,s. Ce sont les marno-calcaires de Vermenton. 2 ~ a[fleurement 200 mdtres plus loin: bancs de calcaires finement biod~tritiques et oolitiques, blancs ou jaunfitres contenant des entroques et quelques madr~poraires, lamellibranches, rhynchonelles. Ces bancs qui plongent de 10 g 20 ° en direction du N - N W , repr~sentent les facies d'avant-r&if (D2 de la fig. 1). Ils sont surmont~s par des calcaires micritiques riches en d~bris d'organismes repr~sentant les facies de Bassin l~g~rement modifies au voisinage du r~cif. Y affleurement 250 mdtres plus loin: calcaire massif, biod~tritique, riche par place en colonies de coraux (essentiellement formes lamellaires ou
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massives, plus rarement colonies rameuses) soit en position de vie, soit bris4es et renvers4es. Nous sommes ici au front de la barri~re r4cifale (D3 de la fig. 1).
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Arr~t 3 : Formations d'avant.r4cif
(D2de
la fig. 1)
500 m~tres avant Mailly-le-Chgteau (partie basse du village), dans une ancienne carri~re et la falaise qui la surmonte, apparaissent 35 m~tres de calcaires non stratifi4s subdivis~s en deux masses principales. I1 s'agit de calcaires de type grainstone dont les ~14ments, de taille comprise entre 50 /~m et 4 ~t 5 ram, sont des intraclastes et des d4bris d'organismes parfois 16g~rement oolitis4s. Les organismes les plus fr4quents sont des algues, des d4bris de madr4poraires, de lametlibranches, de brachiopodes, de crinoides ou de vers, ainsi que quelques foraminif~res (Miliolid4s et Textulariid4s). Des grains de type Porostromata sont 4galement pr4sents. L'ensemble de ces couches pr4sente un plongement real visible en ce point, de 10 a 12 ° en direction du N - N W et passe rapidement aux couches calcar4o-argileuses du Bassin presque horizontales.
'I' 15km ,1,
Arr~ts 4 et 5 : Deux aspects du corps r4cifal
(D1 de la fig. 1 ) 4' ARRI~T: Carri~re des <
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Fig. 2 -
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Section g6ologique des f o r m a t i o n s r6cifales.
Diceras. La matrice est touiours la meme mais des structures .ceill~es traduisent la tendance h l'~mersion temporaire du milieu ; c) au sommet, dans les derniers m~tres, se rencontrent des facies grossi~rement, graveleux et pisolitiques, avec par endroits des galets bien arrondis, soit de madr~poraires, soit de calcaires graveleux et pisolitiques. I1 s'agit 1~ d'un facies de d~mant~lement du r~cif avec lequel d~butent les facies terminaux d'~mersion. 5 c Aaag';: Carri~re du <
Arr&t 6 :
Facies d'arri~re-r~cif (D3 de la fig. 1 ) et facies terminaux d'6mersion ( E ) - - La Roche aux Poulets
A l'Ouest de Merry-sur-Yonne, sur le flanc d'une petite vall~e s~che s'observent :
Geological section of the reef formations.
A) LES FACIES D'ARRII~RE-RI~CIF au sein desquels on distingue (fig. 3) : 1 - Des couches de base comportant deux bancs de calcaire blanc bioclastique ( l a - l b ) (packstonegrainstone) dont les grains constitu~s de d~bris organiques (echinodermes le plus souvent), fr~quemment entour~s d'une couche plus ou moins ~paisse de micrite, sont emball~s dans une micrite grumeleuse et ciment~s par de la sparite. On y rencontre des T~r~bratules, des Diceras et surtout d'abondants polypiers rameux ou massifs en position vitale. I1 s'agit d'un v~ritable biostrome. 2 - Divers horizons construits riches en madr~poraires massifs ou rameux, comprenant : ~'
a) un bioherme inf~rieur (2) de forme lenticulaire, b) des couches biostromales moyennes (3-4) se moulant sur le bioherme inf~rieur, c) un bioherme sup~rieur (5) plus pet,it qui s'insinue lat~ralement entre les couches biostromales, d) des couches biostromales sup~rieures (6-7) qui recouvrent le bioherme sup~rieur, e) des couches biostromales lat~rales (8) qui s'appuient sur le bioherme sup~rieur, et pr~sentent ~t son voisinage un pendage notable de 10 h 12 °.
Dans tous ces horizons le calcaire reliant les organismes est blanc, bioclastique, plus ou moins graveleux (packstone) et fiche en d6bris d'organismes (lamellibranches, brachiopodes, echinodermes). La matrice est fine et soit ~ l'~tat de micrite, soit lorsque celle-ci a ~t~ fragment~e, l'~tat de dismicrite ou m~me parfois d'intraclastes, traduisant un milieu d'6nergie faible ~ moyenne.
m
51 m
Ouest
Est
Fig. 3 Affleurements de la R o c h e aux Poulets pr6s de Merry-sur-Yonne. Facies terminaux d'6mersion : Formation d'arri~re-r6cif du complexe r6cifal sup6rieur : 9 - Grainstone ~ structures oeill6es lamin6es 1 - Couches de base 10 - Facies de plage 2- Bioherme inf6rieur 3-4- Couches biostromales moyennes 5 - Bioherme sup6rieur 6-7- Couches biostromales sup6rieures 8 - Couches biostromales lat6rales Outcrop : Roche aux Poulets in the vicinity of Merry-sur-Yonne. Back Reef Formation of the Upper Reef Complex : Terminal emersion environment : 9 - Grainstone with laminar "eyed-like" structures 1 - Basal beds 10 Beach 2- Lower bioherm 3-4- Middle biostromai beds 5 - Upper bioherm 6-7- Upper biostromal beds 8- Lateral biostromal beds
3 - Lat4ralement ces formations passent progressivement ~ des calcaires compacts d'aspect sublithographique ou graveleux, plus ou moins bien stratifies. I1 s'agit patrols de dismicrite (surtout la base) ou le plus souvent d'intrasparite qui renferme encore des d4bris de polypiers, de lamellibranches, d'echinodermes ou d'algues. Dans cette partie de l'arri~re-r~cif, les ~difices coralliens l'emportent sur les facies de d4mantellement et d'accumulation. B) LES FACIES TERMINAUX D'~MERSION: ils affleurent au-dessus de la route et comprennent : des calcaires de type grainstones h structures oeill4es lamin4es (9),
- - des facies de plage (10) alternativement fins et tr6s grossiers, h stratification oblique, riches en d4bris de coquilles tr~s us4s, au sein desquels se rencontrent des ciments pr4coces palissadiques isopaques ou asym4triques.
Arr~t
7 : Les facies d'arri;)re-r6cif ( D 3 fig. 1 ), Rochers du Saussois
de
la
Les falaises qui dominent la vall~e de l'Yonne montrent des calcaires bioclastiques blancs (de type packstone ou grainstone) ou plus rarement beaucoup plus fins (wackestone). D a n s les premiers, les grains, dont la taille varie entre 25-30
m
/zm et zt mm, sont des intraclastes 9~n~ralement de petite taille, anguleux ou plus ou moins arrondis, et des d6bris organiques (crinoides, lamellibranches, coraux le plus souvent fortement recristallis~s) qui constituent les 61~ments les plus 9rossiers. Peuvent ~galement s'y associer des 9rains de type Porostromata traduisant, une activit~ algaire. Bien que massif, l'ensemble pr6sente une sorte de stratification avec alternativement des zones en creux et en relief ayant des plongements de 10 ~ 20 ° en direction du N - N W . La difference de duret6 traduite par cette alternance est 96n~ralement en relation avec la densit~ des colonies massires de madr~poraires qui, rares ou absentes dans les zones en creux, sont plus abondantes dans les parties en relief. Ces polypiers sont le plus souvent non en place, fr~qu'emment fragment , s et localement accumul~s en 9rande quantit6 sans doute ~ la suite de la destruction de biohermes. Ailleurs, cependant, se rencontrent des zones off les organismes constructeurs sont encore en position vitale, qu'il s'agisse de coraux rameux ou de formes massives 6difiant de petits biohermes ou des biostromes comme celui qui forme la dalle r~sistante du sommet de la falaise. Nous sommes ici en presence de s6diments form,s en milieu d'~nergie notable et accumul~s sur des talus inclines en milieu d'~nergie faible moyenne en 9~n~ral, mais pouvant ~ certaines p~riodes (typhons, tornades ?) devenir tr~s forte et capable de basculer et fragmenter des colonies massives de coraux. Ce type de facies d'arri~rer~cif est donc essentiellement un facies de destruction et d'accumulation.
Arr~t 8 :
L'installation tiu r6gime r6cifal et le I)iostrome tie base - - Passage niveau tie Ch~teI-Censoir.
PrOs de Chgtel-Censoir, la falaise qui domine le passage ~t niveau et la tranch~e de chemin de fer qui le suit, montrent une s~rie de couches pr6sentant un l~ger plongement en direction du Nord, de sorte qu'en suivant l'affleurement on peut observer successivement : 1 - L E SUBSTRATUM DE L'ENSEMBLE RI~CIFAL ( A d e s schemas). Constitu~ par les calcaires ~ ¢ Chailles rubannfies >> du Callovien moyen qui se terminent par une surface irr~9uli~re, perforce, traduisant un arr~t de s6dimentation.
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- -
2 - LES << CALCAIRES A CHAILLES NODULEUSES >> DE L'OxFORDIEN MOYEN (B des schemas). Calcaires microcristallins (mudstone- wackestone), bien stratifies, riches en fossiles (ammonites de l ' O x f o r dien moyen, pholadomyes, pectens, limes, t~r~bratules, etc.), contenant des nodules siliceux ; ils ont environ 7 m de puissance. Dans les 3 m suivants, des modifications se produisent au sein des calcaires microcristallins. I1 y a : - - d i m i n u t i o n de la taille, puis disparition des chailles noduleuses, - - colonisation du milieu par de nombreuses T~r~bratules et Zeill~ries dont beaucoup sont encore en position de vie, par des Pectens, Chlamys, etc., tandis que les 9rosses Pholadomyes n'existent plus, apparition des madr6poraires, essentiellement de Microsol~nid~s, dont les colonies lamellaires tr~s minces (de 1 mm ~ 1 cm) et souvent sinueuses traduisent des conditions sans doute encore peu favorables ~ leur d6veloppement. 3 - L'INSTALLATION DU RI~GIME RECIFAL.
4 - LE BIOSTROME INFI~RIELIR (C des fi 9. 1 et 2). Epais de 15 ~ 20 m, il est subdivis~ en bancs de 1 ~ 2 m. Les madr6poraires en cupules ou en lames 6paisses de 2 ~ 5 cm (rarement plus) appartiennent ~ la famille des Microsol~nid~s. Ils sont tr~s abondants et associ6s ~ que]ques autres or9anisrues beaucoup plus rares comme des lamellibranches et des ~chinodermes. I~ts sont noy~s au sein d'un calcaire bioclastique de type packstone dont les 9rains sont essentiellement des fra9ments de polypiers et, /~ un de9r~ moindre, des d~bris d'au~'res organismes (lamellibranches, ~chinodermes. brachiopodes notamment). La matrice est micritique. Ces caract~res traduisent un milieu de faible ~nergie bien que peu profond, tandis que les forrues en cupules ou en lames des madr~poraires repr6sentent sans doute une adaptation de ces or9anismes ~ la vie sur u n fond de vase calcaire peu ou pas consolid~e. 5 - LE COMPLEXE RI~CIFAL SUPI~RIEUR (D3 des fig. 1 et 2). Les affleurements les plus 61ev~s, surmonrant les couches d6crites ci-dessus, appartiennent aux formations d'arri~re-r~cif du complexe r~cifal sup~rieur. I1 s'aoit ici de calcaires bioclastiques riches en d~bris de coraux rameux ou massifs et pr~sentant une stratification oblique avec des plongements de 10 /l 20 ° en direction du N - N W . Ces faci6s d'accumulation sur un talus sont comparables ~ ceux observes ~ l'arr~t n ° 7 aux Rochers du Saussois.
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