Géologie

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LA SÉDIMENTATION DURANT LE JURASSIQUE ET LE CRÉTACÉ

photo prise au Châtel, tithonique
Châtel côté ouest, Tithonique : passage de bancs bien stratifiés à un gros banc bréchique

Pendant tout le Jurassique et le Crétacé ( de -203 à - 65 millions d'années) la mer va submerger notre région et déposer plusieurs milliers de mètres de roches carbonatées avec une grande diversité en fonction du temps. Nous n'allons pas les décrire étage par étage dans cette page, mais nous allons essayer d'expliquer pourquoi une telle variété.

Dans les sédiments qui se déposent au fond de la mer on retrouve les produits de deux apports :

La roche qui résultera de la compaction de ces sédiments va dépendre des proportions de ces différents composants et surtout du rapport carbonate de calcium/argiles. (on parle de marne lorsque l'on a les deux en quantités égales).

Les organismes calcaires

Une grande diversité, que l'on ne va pas détailler mais donner quelques exemples:

Les paramètres principaux de la sédimentation carbonatée

La profondeur

Dans une mer profonde, les cours d'eau apportent des sédiments, on aura plus ou moins d'argile qui va se mélanger à la boue calcaire.
Par contre dans des zones peu profondes, ou dans un domaine récifal, il n'y a pas d'apport extérieur et une intense vie, le calcaire sera très pur sans argile.
Nous avons un bon exemple en Matheysine avec le contraste calcaire de Laffrey/Lias marneux.

L'environnement

Le dessin ci-contre donne un excellent exemple de ce paramètre. Au Jurassique supérieur (Tithonien) la mer alpine est profonde mais à proximité du Jura et du Massif central qui sont de grandes zones récifales où se promènent d'énormes Dinosaures (Traces à Coisia, Loulle, et récemment à Plagne) et où la vie intense qui règne dans cette faible épaisseur d'eau fabrique une grande quantité de calcaire dont une partie arrive dans la mer alpine que l'on retrouve dans le tithonique, un niveau repère absent dans la Matheysine mais que l'on peut voir tout autour.


Les plates-formes sont 100 à 1000 fois plus productives que les zones pélagiques (de haute mer) mais elles ne représentent qu'une très faible surface par rapport au domaine pélagique.

schéma sur les niveaux marins Jura, Grenoble, Massif central
Jurassique supérieur (vers -140 Ma)
Grenoble dans la mer alpine profonde, le Jura et le massif central sont des plates-formes.
Schéma pris dans Montagne du Jura de V. Bichet et M. Campy.

Le niveau marin

La courbe ci-contre donne la variation du niveau marin, pendant le Jurassique et le Crétacé, il a été compris entre le niveau actuel et + 200 m.
La transgression sur les marges permet un développement de la sédimentation carbonatée sur les plates-formes, qui représentent alors de vastes étendues. Si la vitesse de variation est lente les récifs existants peuvent suivre la montée des eaux, si au contraire elle est rapide elle va les entraîner sous la zone photique et faire diminuer la production. Lorsque le niveau marin baisse, les environnements deviennent de plus en plus superficiels et la production carbonatée se réduit et chute brutalement lors de l'émersion.

niveau marin en fonction du temps
Variation du niveau marin depuis le Jurassique par rapport au niveau actuel.
(Kennett, 1982)

Le climat

Pendant le Jurassique et le Crétacé, le climat a été chaud comme le montre la courbe ci-contre, un des plus chaud de l'histoire de la Terre, (voir les cartes du climat selon Scotese) toute une période sans glaciation ni glace pérenne, des forêts dans les zones polaires. Donc un climat très favorable pour la prolifération des organismes calcaires. De plus un bon apport de calcium dû à l'érosion des zones émergées.

température en fonction du temps
Courbe prise dans "Paléoclimats" de Jean-François Deconinck

L'évolution des espèces

Prenons l'exemple de l'ordre des Foraminifères, d'une grande importance dans les roches carbonatées que se soit comme composant ou comme fossile stratigraphique.
Ils font partie de l'embranchement des Protozoaires, animaux unicellulaires. Ils se trouvent dans tous les milieux aquatiques marins avec de nombreuses espèces adaptées à ces différents milieux : sur le fond, à la surface du sédiment, enfouies dans celui-ci ; sur des supports végétaux, rocheux ; des espèces planctoniques qui sont passivement entraînées par les courants, mais susceptibles d'effectuer des migrations verticales.
Il existe 38 000 espèces fossiles et de 10 000 à 20 000 espèces existantes encore de nos jours. Le test de certaines espèces peut atteindre un diamètre de 8 cm, mais la moyenne se situe aux environs de 0,05 cm. Toutes ces espèces ont constamment évolué, ce qui va nous donner des roches différentes et le moyen de les dater.
Pour en savoir plus sur les Foraminifères, un article très intéressant. (Court traité de Foraminiférologie, l'essentiel sur les foraminifères actuels et fossiles par J.P. Bellier, R. Mathieu et B. Granier)



Ci-contre les dessins d'une Fusuline du Carbonifère (~5mm) , espèce qui a disparu lors de la crise de la fin du Permien et d'une Orbitoline du Crétacé (~3 mm) que l'on trouve sur certains sentiers de Chartreuse tracés dans la couche à Orbitolines qui sépare l'Urgonien supérieur de l'inférieur.

dessin d'une obitoline et d'une fusuline

Les niveaux qui ressortent dans le paysage

Ces différentes couches plus ou moins argileuses, plus ou moins altérables participent à la morphologie du paysage, des niveaux repères ressortent en falaises sur les niveaux argileux en pente. Sur le plateau, comme il ne reste que le Lias, ce n'est pas le cas, seul le Lias calcaire (Carixien, Lotharingien) se distingue des couches suivantes du Domérien argileux qui constitue les prairies. Mais dans les panoramas sur le Vercors ou la Chartreuse on remarque les couches plissées de Tithonique et les falaises sommitales d'Urgonien.
Et bien sûr, l'Obiou avec en premier plan les couches de Tithonique de l'Aiguille et le Sénonien de sa masse.

photo du vercors barre tithonique et Urgonien
Le rocher du Baconnet en Tithonique et son effondrement devant le Grand Veymont en Urgonien. (Il y a la vallée de la Gresse entre.)

photo du Châtel, la barre tithonique
La couronne sommitale du Châtel en gros bancs de Tithonique. Une petite couche de Crétacé au-dessus.

Des matériaux de construction

Pour les blocs de construction, peu de choix de calcaire compact peu altérable : le calcaire de Laffrey, le Carixien-Lotharingien
Pour la chaux aérienne : le calcaire de Laffrey
Pour le ciment naturel : le Lotharingien (20 % d'argile) à Villard Saint-Christophe, Pont-du-Prêtre, Monteynard.

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