Histoire géologique du golfe du Lion et cartographie du rift oligo-aquitanien et de la surface messinienne

 
Histoire géologique du golfe du Lion
et cartographie du rift
oligo-aquitanien                                                                                                       Pol GUENNOC (1)
                                                                                                                     Christian GORINI (2)
et de la surface messinienne*                                                                                        Alain MAUFFRET (3)

Geological history of the Gulf of Lions: mapping the Oligocene-Aquitanian rift
and Messinian surface

Géologie de la France, n° 3, 2000, pp. 67-97, 16 fig., 3 tabl., 2 cartes h.t. en couleurs en fin d’ouvrage.
Mots-clés : Cartes structurales, Isobathes, Histoire pré-rift, Rift, Surface messinienne, Golfe du Lion

Key words: Structural maps, Isobaths, Pre-rift, Rifting, Messinian surface, Gulf of Lions

Résumé                                               sions pyrénéennes et en particulier l’absen-         ing available numerous multichannel seis-
                                                     ce de continuité vers l’est de structures            mic reflection data as well as the results of
    Une cartographie des structures du rift          pyrénéennes. Les structures du rift oligo-           their shelf drilling complemented, for the
oligo-aquitanien et de la surface messinien-         aquitanien montrent l’importance de l’héri-          onshore grabens, by synthesis work under-
ne du golfe du Lion a été réalisée dans le           tage tectonique et de la nature du                   taken in the context of a European project.
cadre du programme de la Carte                       substratum anté-rift, notamment par l’in-            The main phases in the evolution of the
Géologique de la France grâce à la mise à            version de structures compressives et par            margin of the Gulf of Lions, including the
disposition par la société Elf-Aquitaine             une forte segmentation contrôlée par des             pre-rift Mesozoic and Pyrenean, are exam-
Production de nombreuses données de sis-             failles ou zones de transfert. Les effets de         ined in the light of the mapping and the
mique réflexion multitraces et de résultats          cette segmentation sont progressivement de           diverse geological and geophysical data.
de forages sur la plate-forme, complétées            moins en moins marqués durant l’histoire             The reconstruction of the substratum
pour les fossés à terre, par les travaux de          post-rift mais sont néanmoins toujours pré-          structures reflects the complex Mesozoic
synthèse réalisés dans le cadre d’un projet          sents lors de l’événement messinien. La              history of this region located at the junc-
européen. Les principales phases de l’évo-           cartographie de la surface d’érosion messi-          tion of major domains and several
lution de la marge du golfe du Lion,                 nienne montre en effet l’influence des séries        microplates. The position and relative
incluant l’histoire pré-rift mésozoïque et           sous-jacentes, substratum enfoui sous les            movements of the Iberian microplates and
pyrénéenne, sont examinées à la lumière de           séries post-rift à l’ouest ou bien sub-affleu-       of the Corsica-Sardinia block represent
la cartographie et des diverses données              rant à l’est, sur le creusement de réseau de         fundamental questions that have still to be
géologiques et géophysiques. La reconstitu-          paléovallées ou de canyons profondément              fully resolved within the context of the pre-
tion des structures du substratum témoigne           incisés au droit du Rhône. La restauration           rift history. Differential movements, as
de l’histoire mésozoïque complexe de cette           de la surface messinienne confirme l’exis-           well as pre-existing structures, can explain
région située au croisement de grands                tence d’un bassin profond de 1200 à                  a different evolution of this region during
domaines et de plusieurs microplaques. La            1500 m lors de cet événement.                        the Pyrenean compressions and in partic-
position et les mouvements relatifs des                                                                   ular the non continuity of the Pyrenean
microplaques ibérique et du bloc corso-              Abstract                                             structures to the east. The Oligocene-
sarde représentent des questions fondamen-                                                                Aquitanian rift structures show the impor-
tales non encore totalement résolues de                   Mapping the Oligocene-Aquitanian                tance of the tectonic inheritance and of the
l’histoire pré-rift. Des mouvements diffé-           rift and Messinian surface of the Gulf of            nature of the pre-rift substratum, notably
rentiels, ainsi que les structures pré-exis-         Lions was carried out within the                     by the inversion of compressive structures
tantes, peuvent expliquer une évolution              Geological Map of France programme as                and by a strong segmentation controlled
différente de cette région lors des compres-         a result of Elf-Aquitaine Production mak-            by transfer faults or zones. The effects of

* Manuscrit déposé le 12 avril 2000, accepté le 19 décembre 2000.
(1) BRGM, 3, Avenue Claude Guillemin, 45060 Orléans cedex 02, p.guennoc@brgm.fr
(2) Université de Lille 1, Sédimentologie et Géodynamique, 59 655 Villeneuve d’Ascq Cedex, Christian.Gorini@univ-lille1.fr
(3) Université Pierre et Marie Curie, Département de Géotectonique, case 129, 4 Place Jussieu, 75252 Paris cedex 5, mauffret@lgs.jussieu.fr

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000                                                                                                                   67
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

this segmentation become progressively                de sa position au carrefour de domaines               golfe du Lion est caractérisée par une sub-
less marked during the post-rift history but          géotectoniques majeurs d’origine et                   sidence et surtout une sédimentation
are nevertheless still present during the             d’âge variés (fig. 1) : chaîne varisque,              importantes mais des rejeux tectoniques au
Messinian event. Mapping the Messinian                bassin mésozoïque du sud-est, chaîne                  Miocène supérieur ont aussi été récemment
erosion surface reveals the influence of the          pyrénéenne, chaînons provençaux, bassin               mis en évidence. Ces deux périodes sont
underlying series, i.e. the substratum                océanique nord-ouest méditerranéen...                 surtout séparées par un événement
buried beneath the post-rift series to the                                                                  paléogéographique de durée brève mais
                                                          Le rifting oligo-aquitanien précédant
west or suboutcropping to the east, on the                                                                  très important dans l’histoire géologique de
                                                      l’ouverture du bassin océanique algéro-
excavation of the paleovalley or canyon                                                                     la Méditerranée et de ses bordures : la crise
                                                      provençal constitue le dernier événement
system deeply incised below the Rhône.                                                                      de salinité messinienne. Cette crise a été
                                                      géodynamique majeur de la longue histoi-
The reconstruction of the Messinian sur-                                                                    marquée par un abaissement du niveau
                                                      re géologique de cette région. Cet épisode
face confirms the existence of a basin that                                                                 marin en Méditerranée dont l’ampleur a
                                                      d’extension s’est réalisé dans un contexte
was 1200 to 1500 metres deep during this                                                                    constitué un sujet de discussion très vive.
                                                      d’évolutions orogéniques successives : fin
event.                                                                                                      Une des preuves de l’abaissement du
                                                      de l’orogenèse pyrénéenne et genèse des
                                                                                                            niveau marin est l’importante érosion qui a
                                                      préalpes associant diverses microplaques à
              Introduction                                                                                  creusé de profonds canyons sur les marges
                                                      frontières et positions encore incertaines.
                                                                                                            tandis que des formations évaporitiques
   Le golfe du Lion est une région-clé                   Au Miocène et surtout au Plio-                     épaisses se déposaient dans les bassins pro-
dans l’histoire du sud de la France du fait           Quaternaire, l’évolution de la marge du               fonds et dans certains bassins côtiers

Fig. 1.- Principaux ensembles géotectoniques et failles majeures du Sud-Est de la France. Localisation des sondages et des coupes sismiques ECORS dans le
golfe du Lion.
1 : volcanisme tertiaire et quaternaire, 2 : séries mésozoïques et cénozoïques, 3 : Paléozoïque, 4 : failles normales, 5 : chevauchements tertiaires, 6 : puits
offshore, 7 : profils sismiques ECORS.
Fig. 1.- Main geotectonic units and major faults of southeastern France. Location of boreholes and ECORS seismic sections in the Gulf of Lions.
1: Tertiary and Quaternary volcanics, 2: Mesozoic and Cenozoic series, 3: Paleozoic, 4: normal faults, 5: Tertiary thrusts, 6: offshore wells, 7: ECORS seismic
profiles.

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HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

aujourd’hui émergés. La surface d’érosion        cadre du programme de la Carte                  miocènes de l’ensemble de la marge ont été
messinienne peut être particulièrement           Géologique de la France.                        publiées (Gorini et al., 1994 ; Mauffret et
bien étudiée au niveau du golfe du Lion                                                          al., 1995 ; Mauffret et Gorini, 1996).
car elle y a été préservée des remanie-              L’interprétation de ces données géo-
ments ultérieurs sous les épais dépôts           physiques a été calée à partir des infor-
                                                                                                 Carte de la surface messinienne
plio-quaternaires.                               mations provenant de neuf forages en
                                                 mer, les résultats des forages les plus             Cette carte a été réalisée à partir du
    L’examen des données et des cartes           récents (fig. 1, fig. 3) ayant été exploités    pointé des très nombreuses sections sis-
détaillées des surfaces formées lors de ces      en complément des données déjà publiées         miques en reportant les profondeurs-temps
deux « événements », le rifting oligo-aqui-      (Cravatte et al., 1974).                        mesurées (à partir de la surface de la mer)
tanien et l’érosion messinienne, qui ont                                                         sur des plans de position à l’échelle du
marqué l’évolution de la marge du golfe du            L’analyse des structures du rift et du
                                                                                                 1/100 000. Des cartes d’isochrones très
Lion, amène à préciser certains éléments         substratum anté-rift a également été réa-
                                                                                                 détaillées de cette surface (intervalle
de l’histoire ante-rift et à montrer l’impor-    lisée à partir des données de gravimétrie et
                                                                                                 50 millisecondes, environ 60 m) ont été
tance de « l’héritage structural » lors des      d’un levé aéromagnétique à faible altitude
                                                                                                 tracées à la main puis numérisées. Ces iso-
différentes phases d’évolution.                  (270 m), également réalisée dans le cadre
                                                                                                 valeurs ont été transformées en grille à
                                                 de l’exploration pétrolière (levés Elf-
                                                                                                 maille régulière (375 x 750 m) de profon-
                                                 Aquitaine-Languedoc-Roussillon et CEPM-
         Travaux réalisés                        Méditerranée Grands Fonds) (Guennoc et
                                                                                                 deurs-temps à l’aide du logiciel Sierra.
                                                                                                 Après numérisation de la carte bathymé-
                                                 al., 1994). Ces travaux ont été réalisés pour
                                                                                                 trique et calcul de l’épaisseur-temps de la
  Données disponibles et études                  partie dans le cadre d’une thèse de
                                                                                                 tranche d’eau, les isopaques-temps de sédi-
          antérieures                            l’Université Paul Sabatier (Gorini, 1993) et
                                                                                                 ments plio-quaternaires ont été calculées
                                                 ont déjà fait l’objet de diverses publica-
                                                                                                 par soustraction avec les isochrones de la
    Au sein du domaine méditerranéen             tions et communications (Debeglia et al.,
                                                                                                 surface messinienne. La grille d’isopaques-
nord-occidental, la marge du golfe du            1993 ; Gorini et al., 1991, 1993, 1994 ;
                                                                                                 temps a ensuite été transformée en iso-
Lion constitue un secteur particulier du         Guennoc et al., 1994 ; Mauffret et al.,
                                                                                                 paques-mètres en appliquant une loi de
fait de sa largeur relativement grande           1995 ; Mauffret et Gorini, 1996).
                                                                                                 vitesse moyenne pour les séries plio-quater-
comparée aux marges provençale ou                                                                naires sur l’ensemble de la plate-forme.
                                                     En ce qui concerne les fossés de
catalane qui l’encadrent (fig. 1). Elle se                                                       Cette loi de vitesse (Epaisseur sédiments
                                                 Camargue et de l’Hérault à terre, les
distingue également par l’épaisse couver-                                                        plio-quaternaires (mètres) = 2253 + 396 x
                                                 cartes ont été complétées par les résultats
ture sédimentaire néogène et quaternaire                                                         Epaisseur (secondes)) a été obtenue en ajus-
                                                 des travaux réalisés à l’Université de
(plusieurs milliers de mètres) qui                                                               tant au mieux à l’ensemble des puits dispo-
                                                 Montpellier II à partir de l’analyse de
recouvre les structures du rift oligocène                                                        nibles sur la plate-forme. Une loi de vitesse
                                                 puits et profils sismiques également obte-
et le substratum plus ancien. Ainsi seules                                                       unique s’est avérée suffisamment précise
                                                 nus dans le cadre de l’exploration pétro-
les données géophysiques et les forages                                                          pour la plate-forme compte tenu des écarts
                                                 lière (Maerten et Séranne, 1995 ;
pétroliers, au nombre de neuf, ayant                                                             inférieurs ou égaux à une cinquantaine de
                                                 Benedicto, 1996 ; Benedicto et al., 1996).
atteint ce substratum permettent de                                                              mètres constatés au niveau des puits.
connaître l’histoire anté-oligocène.                 Les résultats obtenus à partir de nou-
                                                 veaux profils de sismique industrielle              La première carte d’isobathes de la
    Des études de la marge du golfe du                                                           surface messinienne (profondeurs d’eau
                                                 acquis par Elf-Aquitaine Production
Lion ont été réalisées dans le cadre de                                                          + sédiments plio-quaternaires) tracée par
                                                 (1996) et de sismique réflexion multitraces
divers programmes ou projets : program-                                                          interpolation à partie de la grille calculée
                                                 à grande pénétration (campagne LISA 95)
me ECORS qui a permis l’acquisition de                                                           a ensuite été corrigée dans deux secteurs :
                                                 obtenus dans la partie SW de la marge
trois profils de sismique réflexion profon-
                                                 (Mauffret et al., sous presse) n’ont pas été
de à écoute longue (fig. 1) dont l’un (pro-                                                          1 - sur la plate-forme, les différentes
                                                 intégrés dans les documents cartogra-
fil NW-SE) recoupe l’ensemble de la                                                              étapes d’interpolation avaient conduit à un
                                                 phiques mais les principaux éléments sont
marge (De Voogd et al., 1991), projet                                                            lissage des détails morphologiques qui
                                                 présentés.
européen I.B.S. (Integrated Basin                                                                avaient pu être obtenus sur les premiers
Studies) sur l’évolution de divers bassins                                                       tracés des courbes en isochrones. Le
et de cette marge (Durand et Mascle              Réalisation des cartes de la marge              contourage automatique en isobathes a
1996, Durand et al., 1999).                                du golfe du Lion                      donc été revu afin de rendre compte de ces
                                                                                                 détails en ajustant au mieux les deux types
    Dans le même temps, les très nom-                Pour des raisons diverses et notamment      de carte. Les isobathes de la surface messi-
breuses données de sismique réflexion            l’accès limité à certaines données, les tra-    nienne ainsi revues ont ensuite été numé-
recueillies jusqu’en 1987 par les divers         vaux de cartographie ont été focalisés sur la   risées pour éditer la carte définitive.
organismes pétroliers (fig. 2) ont fait l’ob-    plate-forme du golfe du Lion. Il n’a pas été
jet d’un réexamen par Elf Aquitaine              réalisé de synthèse cartographique détaillée        2 - au niveau de la pente actuelle, la
Production avec le soutien technique de la       de la partie profonde de la marge sur laquel-   transformation des cartes d’isochrones en
DEPF à Boussens entre 1991 et 1994. Ce           le des travaux sont en cours (T Dos Reis,       isobathes tenant compte de la profondeur
réexamen a été mis à profit pour en réali-       Université de Paris VI). Toutefois, des         d’eau a révélé des problèmes de correction
ser une synthèse cartographique dans le          cartes à petite échelle des structures oligo-   de vitesses, malgré la migration des profils,

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000                                                                                                          69
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

Fig. 2.- Grille de profils de sismique réflexion multitraces réalisées dans le cadre de l’exploration pétrolière et utilisées pour la réalisation des cartes d’isobathes
du rift oligocène et de la surface messinienne.
Fig. 2.- Grid of multichannel seismic reflection profiles shot for oil exploration and used for establishing isobath maps of the Oligocene rift and Messinian surface.

liés aux variations très importantes et                      La carte d’isochrones de cette surface a             de la plate-forme et les épaisseurs de sédi-
brusques de bathymétrie sur les flancs des               été réalisée à l’échelle du 1/100 000 puis               ments post-rift. Un champ de vitesse a
canyons. Il n’a donc pas été établi de carte             synthétisée à 1/250 000. En mer les failles              donc dû être calculé à l’aide du logiciel
détaillée de la surface dans ce secteur. Les             ont été reportées en fonction des observa-               Sierra afin d’obtenir le meilleur ajustement
isobathes calculées y ont été lissées en se              tions réalisées sur les profils sismiques                au niveau des puits.
basant sur les profondeurs obtenues au                   mais aussi d’après le contourage obtenu sur
                                                         la carte d’isochrones. Le calcul d’une carte                 La variabilité des vitesses en fonction
niveau des interfluves où le meilleur
                                                         d’isobathes à partir de la carte d’isochrones            des secteurs a été également constatée
accord avec le secteur de plate-forme était
                                                         également transformées en grille à maille                pour les grands fonds. L’application des
obtenu. La carte de la surface messinienne
                                                         régulière n’a pu être réalisé à partir d’une             vitesses obtenues par sismique réfraction
est donc plus schématique pour les profon-
deurs supérieures à 2000 ou 2250 m.                      loi de vitesse moyenne unique pour l’en-                 dans les grands fonds à toute la marge
                                                         semble du domaine considéré. La vitesse                  (Gorini et al., 1994) amène à des profon-
                                                         moyenne de 3000 m/s souvent utilisée                     deurs plus importantes au niveau des
Carte du rift oligo-aquitanien
                                                         pour les fossés oligocènes à terre s’est en              fossés de la plate-forme les plus profonds
    La carte des structures du rift, appelée             effet avérée trop imprécise en mer. Les                  (8 km au lieu de 7 km). La vitesse moyen-
aussi carte du « substratum anté-tertiaire »,            vitesses moyennes calculées au niveau des                ne pour les sédiments post-rift à partir des
a été établie selon les mêmes principes que              puits pour les séries miocènes varient                   mesures de profil E.S.P. (Expanded Spread
la carte de la surface messinienne.                      effectivement beaucoup selon les secteurs                Profile) dans les grands fonds (Pascal et

70                                                                                                                     GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000
GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000
                                                                                                                                                          HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

                                    Fig. 3.- Logs des sondages pétroliers offshore du golfe du Lion (cotes indiquées à partir de la surface de la mer).

71
                                    Fig. 3.- Offshore oil well logs in the Gulf of Lions (levels indicated with reference to sea surface).
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

al., 1993) est de l’ordre de 3600 m/s tandis     localisation, pour la connaissance du socle     substratum ante-rift (fig. 4) montre la large
que les vitesses d’intervalles calculées par     du Sud-Est de la France (s.l.).                 répartition du socle « paléozoïque » (connu
rapport aux puits sur la plate-forme varient                                                     ou supposé) sur la marge du golfe du Lion.
de 2600 à 3300 m/s. L’absence de mesures         Etudes antérieures et travaux                   Malgré le caractère ponctuel et fragmentai-
de sismique réfraction sur la plate-forme        réalisés                                        re de l’information obtenue par les forages
lors de l’établissement de ces cartes et/ou                                                      qui ont atteint ce socle, une cartographie
de puits au niveau des fossés n’a pas per-           Le premier forage ayant atteint le socle    très schématique, peut être esquissée au
mis de déterminer avec plus d’exactitude         paléozoïque du golfe du Lion (Mistral) a        niveau du socle anté-mésozoïque.
une loi de vitesse pour ces secteurs à forte     été réalisé en 1969. Trois autres forages
couverture post-rift.                            (Sirocco, Tramontane, Autan) implantés au           Dans la partie nord-ouest de la plate-
                                                 cours de cette première phase d’explora-        forme, des séries carbonatées datées du
    Les levés postérieurs à cette étude et à     tion au début des années 70, ont également      Dévonien (Agde-Maritime) ou présumées
l’établissement de ces cartes, réalisés d’une    permis de recueillir des échantillons du        de cet âge (Tramontane) ont été reconnues.
part dans le cadre d’une campagne d’ex-          socle paléozoïque et les résultats princi-
ploration pétrolière, d’autre part durant la                                                         Au centre, le granite de Sirocco, peu
                                                 paux en furent présentés par Cravatte et al.    déformé d’après les quelques observa-
campagne de sismique LISA ont conduit à          (1974). Ces renseignements ont été inté-
proposer une révision de l’interprétation du                                                     tions réalisées, est présent sur un large
                                                 grés dans une analyse des données géophy-       secteur de forme sub-circulaire comme
toit du substratum au niveau de la partie        siques du golfe du Lion par Arthaud et al.
profonde du fossé situé au sud-ouest qui est                                                     l’indiquent les anomalies géophysiques
                                                 (1980/81). L’ensemble de ces données            (Arthaud et al., 1980-81 ; Guennoc et al.,
présentée dans cette étude.                      avait permis de conclure à l’extension d’un     1994). Ce granite s’étendrait jusqu’à
                                                 socle paléozoïque de type « schistes des        3 km de profondeur environ d’après les
Cartes des surfaces tertiaires                   Cévennes » très au large et de délimiter        modélisations (Debeglia et al., 1993 ;
dans le domaine sud-languedocien                 l’extension du granite de Sirocco par l’effet   Gorini, 1993 ; Guennoc et al., 1994).
                                                 magnétique lié à son auréole de contact.
    Les cartes des surfaces messiniennes                                                             Si l’on excepte ces forages et les séries
et du rift oligo-aquitanien dans le domai-           Depuis, le socle paléozoïque a été foré     de base très déformées et de nature diffé-
ne sud-languedocien ont été établies,            à quatre autres reprises dans le golfe du       rente du forage Tramontane, les autres
dans le cadre des travaux de A. Benedicto        Lion, non loin des côtes (Cicindèle, Agde       séries paléozoïques forées dans le golfe du
(1996) pour le fossé de Camargue et de           Maritime) ou plus au large (Rascasse) et        Lion présentent une certaine uniformité sur
L. Maerten pour le fossé de l’Hérault            surtout au pied de la marge actuelle à plus     une large zone. Il s’agit de métasédiments
(Maerten et Séranne, 1995), à partir des         de 5000 m de profondeur sous 1260 m             très fins, le plus souvent d’argilites et les
données de sondages disponibles et des           d’eau (GLP2 : premier forage à cette pro-       niveaux gréseux sont rares et de granu-
données sismiques de l’exploration pétro-        fondeur d’eau sur les marges françaises)        lométrie faible. Les déformations (schisto-
lière sur les différents permis de ce sec-       (fig. 1, fig. 3). L’étude du socle paléo-       sité de flux, crénulation, microplis) sont
teur. Elles ont été établies séparément et       zoïque a été menée à partir de l’analyse        parfois très marquées. Cependant leur
raccordées au niveau des cartes d’iso-           des rapports de forage, des résultats d’é-      caractère épisodique et l’absence de méta-
bathes finales à celles de la plate-forme.       tudes en laboratoire et a été complétée par     morphisme notable renforcent l’aspect
                                                 l’observation d’échantillons carottés et de     modéré des déformations enregistrées y
    Il convient de noter la représentation       lames minces afin de reconstituer aussi
différente de la faille de Nîmes à terre par                                                     compris dans le socle paléozoïque charrié
                                                 complètement que possible la succession         au niveau du forage de Cicindèle. Ceci
rapport aux failles en mer. A terre, la lar-     lithologique des séries forées, les déforma-
geur de la faille représente la projection en                                                    confirme que sur l’ensemble de la marge
                                                 tions et le métamorphisme éventuels. Les        du golfe du Lion comme « partout où il
surface de l’aire comprise entre la crête du     analyses palynologiques complémentaires
bloc supérieur d’une part et la limite des                                                       affleure sur les bordures (Mouthoumet,
                                                 réalisées n’ont pas permis de recueillir de     Massif central et Maures), le socle paléo-
blocs supérieur et inférieur d’autre part. En    nouveaux éléments de datation sur les
mer par contre, la largeur des failles nor-                                                      zoïque est peu déformé au Pyrénéen »
                                                 séries sédimentaires. Du fait de l’absence      (Arthaud et Séguret, 1981, p. 56).
males a été restreinte aux secteurs les plus     ou du très faible volume d’échantillon dis-
pentés afin de représenter plus largement la     ponible, il n’a pu être réalisé d’analyses          Les diverses tentatives de datation qui
topographie du substratum.                       géochimiques ni de datation radiochrono-        ont été réalisées antérieurement (Cravatte
                                                 logique sur les faciès particuliers (ex. :      et al., 1974) et celles tentées sur les forages
Histoire géologique pré-rift                     granite de Sirocco, volcanites intercalées      plus récents ayant été infructueuses, seuls
                                                 dans les sédiments de GLP2).                    les faciès de ces séries permettent de les
        Le socle paléozoïque                                                                     rapprocher de ceux de l’Ordovicien du
                                                 Nature et structure générale du socle           Mouthoumet (G. Bessières, comm.pers.).
    Le socle paléozoïque du golfe du Lion        paléozoïque du golfe du Lion
a été reconnu dans huit sondages pétroliers                                                      Le socle des régions côtières
répartis sur la plate-forme et sur la pente          Etablie sur la base des résultats des
du golfe du Lion. Les informations ainsi         forages (tabl. 1) et les données géophy-            Peu connu dans le secteur du bassin
obtenues sont certes très ponctuelles, mais      siques (sismique, gravimétrie magnétis-         du sud-est car enfoui sous les épaisses
néanmoins précieuses en raison de leur           me...), la carte schématique de la nature du    séries mésozoïques, le socle paléozoïque

72                                                                                                  GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

          Puit            Prof.                     Nature                            Déformation, métamorphisme,                                 Age
                           (1)                                                                paléogéographie
   GLP2                            Sédiments fins, pélites, peu ou pas           Déformation faible, avec localement           - Ages ? (palynologie,
                          3676     métamorphisées (épizone) avec                 schistosité de flux et crénulation,           micropaléontologie) mais faciès
                            à      intercalations de niveaux plus grossiers      microplis                                     comparables aux séries autochtones de
                          4990     (grès, quartzites, brèches localement),                                                     l’Ordovicien du Mouthoumet
                         (1264)    niveaux volcano-sédimentaires                                                               (G. Bessières, comm. Pers.)
                                                                                                                               - Age K/Ar sur phyllites : cristallisations
                                                                                 Métamorphisme faible (anchi à épizone)        entre 103-116 (muscovites) et 63-76 Ma
                                                                                                                               (fractions fines, illites) (mesures Elf-
                                   1 petit niveau volcanique (0,5m) à la                                                       Aquitaine) : métamorphisme crétacé et
                                   base : faciès de spilite altérée                                                            mélange avec Non daté, paléozoïque
                                                                                                                               probable
   AUTAN                 3855 à    Non carotté. Cuttings : schistes              Pas de déformation visible (cuttings de       Non daté, mélange de pollens du
                          3878     graphiteux noirs, pyriteux, recoupés de       sédiments fins)                               Tertiaire, du Trias et de spores
                          (142)    filonnets de quartz, débris de                                                              carbonifères
                                   métasédiments fins (pélites, silts)
   MISTRAL                3340     Alternance grès feldspathique et pélite                                                     *Non daté (uniquement débris)
                            à      schistosée.                                   Schistosité pénétrative sub-horizontale,      Mesures sur fractions granulométriques :
                          3452     * Carottes : séries pélitiques noires et      parallèle ou oblique à stratification,        âge Rb/Sr 305 +/-2 Ma et 150 Ma sur
                          (98)     grises, grès arkosiques et grauwackes         reprise par microplis                         quelques micas et phengites
                                                                                                                               (rajeunissement partiel ?)
   RASCASSE               2681     Pélites schistosées, silts, grès fin à très   Schistosité reprise par crénulation très      Non datés, ni fossile, ni spores ou pollens
                            à      fins, microquartzites. Niveaux pélitiques     oblique
                          2713     décimétriques et niveaux gréseux
                          (104)    métriques, pendage environ 30°. Fissures
                                   à remplissage de quartz, calcite, anhydrite
   TRAMONTANE             3347     - Calcaire dolomitisé bréchique rougeâtre                                                   - Sections d’Ammonoidés, Ostracodes, et
                            à      à passées d’argile carbonatée et de grès                                                    calcisphères mais âge ?
                         3381,4    fins rouges et à éléments de grès et de       * Foliation sub-verticale à très inclinée,    Faciès comparable au Dévonien
                          (90)     quartzites                                    reprise par plis isoclinaux, et par           Montagne Noire (Fammenien, Viséen ?)
                                   - 3365 : contact anormal ?                    déformation postérieure. Localement           * Pas de microfaune, faciès proche ( ?) de
                                   * Carotte de base : calcaires graphiteux      zones mylonitisées.                           l’Ordovicien inférieur du Mouthoumet
                                   noirs silicifiés à schistes plus ou moins     Plans de failles à stries sub-horizontales
                                   graphiteux noirs et rouges à la base          (mouvement senestre)
   AGDE –                 1046     Calcaire dolomitique blanc à rosé, argile     Figures stylolithiques dans calcaires         Carottes : microfaune riche (Tentaculites,
   MARITIME               1319     noirâtre schisteuse, argile silicifiée plus   Traces de schistosité et crénulation          Ostracodes, spicules de spongiaires,
                          (66)     ou moins silteuse à intercalations de grès,                                                 fragments de bivalves, Crinoïdes,
                                   calcaire mudstone blanc à rose ou gris                                                      Lamellibranches et Ammonoidés). Age
                                   clair                                                                                       Dévonien imprécis : ante-Fammenien ?
                                                                                                                               Faciès proche du Dévonien moyen à
                                                                                                                               supérieur (calcaires Roc-Blanc de la zone
                                                                                                                               nord-pyrénéenne)
   CICINDELE              506      Unité mésozoïque supérieure :                 très fracturée (karstifiée) au sommet,
                           à       - dolomie calcaire et calcaires               Faciès et microfaunes : dépôts de plate-      - Kimméridgien inférieur
                          751      - dolomie et argiles                          forme (id forage Saintes-Maries)              - Callovien-Bathonien supérieur
                                   - calcaires et dolomies                                                                     - non datées (Jurassique ?)
                           751     Série métamorphique supérieure : (très        2 plans de foliation, pendages faibles (7-    Non daté, faciès ?
                            à      faible récupération) schistes, fragments      8° SW) à moyens (24 à 34° SW)
                           893     de conglomérats, niveaux filoniens
                          893 à    Unité mésozoïque inférieure :                 Pendages faibles (5-7°NW au sommet à          Faciès rapportés au Jurassique au sommet
                          1008     - calcaire marneux, ± siliceux et dolomie     4-7°SW à SSE à la base)                       et au Trias à la base
                                   - argile dolomitique
                                   - anhydrite
                                   - conglomérat de quartz à la base.
                          1008     Série métamorphique inférieure : à la         Stratification régulière et inclinée de 55°   matière organique complètement
                            à      base série gréso-pélitique, alternance de     (par rapport à la carotte ), localement       carbonisée, des débris noirs et aucune
                          1502     fins niveaux millimétriques à                 microplis et crénulation.                     trace de microflore
                          (22)     centimétriques de pélites noires ou gris      Schistosité de flux 1 discontinue oblique     Traces de métamorphismes anciens
                                   verdâtre montrant un granoclassement          par rapport à stratification                  cambriens et hercyniens (Rb/Sr roche
                                                                                                                               totale : 378 ± 7 Ma, rapport à l’origine
                                                                                                                               0,7193, signification ?)
   SIROCCO                1166     Granite (Leucogranite porphyroïde) rosé                                                     280 Ma (Rb/Sr roche totale)
                            à      à verdâtre à cristaux de feldspath                                                          granite commun des socles
                          1294     potassique automorphe à inclusions de                                                       métamorphiques anatectiques,
                          (94)     plagioclase, souvent séricitisé, chlorite                                                   comparaison avec granites sardes ou est-
                                   peu abondante en amas, quartz                                                               pyrénéens ? (pas de géochimie détaillée)
                                   localement subautomorphe
   CALMAR                 2773     Un niveau calcaire fracturé (karst ?), une    Faciès de plate-forme.                        Série inversée Jurassique moyen :
                            à      dolomie massive puis des calcaires, des                                                     - dolomie massive supérieure non datée
                          3214     argiles et quelques niveaux dolomitiques      Contact tectonique situé au niveau du         mais rapportée au Bathonien-Bajocien
                         (86m)     à la base                                     changement de faciès vers -3357 mètres        par analogie de faciès
                                                                                 (-3251 m sous le fond de la mer)              - niveaux inférieurs datés du Callovien-
                                                                                 (Mc Donagh, 1983).                            Bathonien.

(1) : profondeurs en mètres à partir du fond de la mer et entre parenthèses : profondeur d’eau au niveau du forage

Tabl. 1.- Description du substratum anté-rift foré dans le golfe du Lion.
Table 1.- Description of the pre-rift substratum in the Gulf of Lions.

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000                                                                                                                                            73
74
                                                                           Béziers
                                                                                                                                                                                                                                                                       HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

                                                                                                                                                                                       a
                                                                                         4
                                                        1              2                3                    4                  5                  6                7                  8    b              9                   10

                                    Fig. 4.- Carte schématique de la nature du substratum anté-tertiaire du golfe de Lion et de ses bordures établie d’après les données de sondage (à terre et en mer) et les indications (substratum lité ou non) des profils
                                    sismiques (en mer).
                                    1 : forages, 2 : failles normales du rift, 3 : isobathes de la surface du rift (x 1000 m), 4 : chevauchements tertiaires, 5 : Crétacé supérieur, 6 : Crétacé inférieur, 7 : Jurassique, 8 : substratum mésozoïque supposé en mer
                                    (a : peu épais ; b : très épais), 9 : granite de Sirocco, 10 : socle paléozoïque (métasédiments).
                                    Fig. 4.- Sketch map of the pre-Tertiary substratum of the Gulf of Lions and its borders established from borehole data (onshore and offshore) with structural indications (substratum layered or not) from the seismic
                                    profiles (offshore).
                                    1: boreholes, 2: normal faults of the rift, 3: isobaths of the rift surface (x 1000 m), 4: Tertiary thrusts, 5: Upper Cretaceous, 6: Lower Cretaceous, 7: Jurassic, 8: Assumed Mesozoic substratum offshore (a: thin; b: very

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000
                                    thick), 9: Sirocco granite, 10: Paleozoic basement (metasediments).
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

                                                    Bassin du Sud-Est et bordures                                                    Golfe du Lion
 Trias            Sédimentation peu profonde (détritique grossière, évaporites) puis marine (dépôts profonds au         Plate-forme, prolongement ? de zones
                  centre, littoral (carbonates de plate-forme, milieu récifal, lagunaire) sur les bordures. Existence   subsidentes
                  d’un sillon avec dépôts de halite entre failles des Cévennes et de Nîmes
 Jurassique       Formation du sillon sub-alpin (distension E-W à ENE-WSW). Au sud, plate-forme des                     Plate-forme méridionale s’étendant sur le
 inférieur /      Corbières à la Provence (Hettangien) puis milieu marin plus ouvert vers le sud et l’ouest             domaine nord-ouest sarde (Corse et Alpes
 Lias             (Carixien – Domérien)                                                                                 Maritimes émergées)
 Jurassique       Individualisation du bassin du Sud-Est (distension, volcanisme), bassin fermé au sud : plate-         Apports détritiques (micacés) du
 moyen /          forme Corbières – Camargue – Provence à l’Aalénien, Bajocien : émersion mais bassin                   continent corso-sarde
 Dogger           succédant à plate-forme en Provence.
                  Bathonien : instabilités, ouverture du bassin piedmontais, instabilités dans bassin du SE,
                  réactivations de failles , glissements syn-sédimentaires sur les bordures, émersion avec
                  karstification (Corbières, Provence)
                  Callovien : faciès de bassin (Terres-Noires) jusqu’au nord de Montpellier
 Jurassique       Plate-forme externe (calcaire dolomitique, dolomies) sur les régions périphériques (Corbières,        Plate-forme externe ?
 supérieur        Provence, Camargue)
                  Callovo-Oxfordien : immersion accrue des zones provençale et ouest sarde (subsidences des
                  marges liguro-piedmontaises)
                  Bassin du SE : tendance régressive (sédiments plus carbonatés)
                  Jurassique terminal : tendance régressive avec plate-forme interne des Corbières à la Provence        Plate-forme interne et ? émersions
                  (soulèvement régional), faciès récifaux à la fin Jurassique.                                          locales ?
                  Structuration E-W au centre du bassin (bordure du futur bassin vocontien)
Tabl. 2.- Résumé et l’histoire mésozoïque du bassin du Sud-Est et de ses bordures.
Table 2.- Summary of the Mesozoic history of the Southeast Basin and its borders.

des régions bordières affleure dans des                Le socle paléozoïque sarde et la                         corso-sarde avant l’ouverture du bassin
secteurs proches de la plate-forme au                  position des blocs de socle varisque                     liguro-provençal. Cependant une telle simi-
sud-ouest ou à l’est.                                                                                           litude (et relative homogénéité) du socle
                                                           Compte tenu du faible nombre d’in-                   paléozoïque entre ces régions doit être ana-
    Au niveau de la bordure catalane, on               formations disponibles, une reconstitu-                  lysée à la lumière des mouvements cinéma-
notera qu’aucune série très métamor-                   tion même schématique des principaux                     tiques post-paléozoïques. En effet, c’est
phique ou plutonique du type de celles                 domaines de la chaîne varisque au niveau                 dans ce secteur précis qu’est supposé se
qui affleurent largement au niveau de la               du golfe du Lion apparaît très imprécise.                situer le prolongement de la Faille
zone axiale au sud de Perpignan, n’a été                                                                        Nord-Pyrénéenne, le long de laquelle sont
rencontré en mer, que ce soit au niveau                    On peut néanmoins rappeler que les                   supposés d’importants mouvements trans-
des forages de Rascasse ou de GLP2.                    corrélations au niveau du socle varisque                 currents tardi-hercyniens dextres, puis
                                                       entre le bloc corso-sarde et le sud de la                sénestres au Crétacé inférieur (Arthaud et
    Dans la zone côtière, le socle des                 France amènent à rapprocher la Provence                  Matte, 1975 ; Olivet, 1996) (voir plus loin).
régions du Roussillon est également diffé-             de la Nurra sarde (Chabrier et Mascle,                   Quoi qu’il en soit, on peut retenir qu’aucun
rent de celui de la plate-forme puisque                1975). Cela conduit aussi à envisager que                terrain métamorphique de nature compa-
constitué de brèche mylonitique (Canet 1)              le domaine tardi-paléozoïque jouxtant le                 rable à ceux de la zone axiale pyrénéenne
(fig. 4) pouvant s’apparenter à la série de            socle du golfe du Lion était celui de la                 n’a été reconnu à ce jour sur les marges du
Canaveilles (Gottis, 1958). Plus au nord,              marge sud-ouest sarde et de l’Iglesiente.                golfe du Lion ou de la Sardaigne.
le sondage de Fitou a rencontré une lame               Dans cette région, le socle paléozoïque
de schistes peu métamorphiques intercalés              est également constitué de séries sédi-                     Histoire triasique et jurassique :
à faible profondeur (135 - 210 m) dans des             mentaires peu déformées et peu méta-
séries évaporitiques triasiques puis à la
                                                                                                                             la terminaison
                                                       morphisées (Carmignani et al., 1986).
base du sondage (650 à 672 m) de schistes                                                                               du Bassin du Sud-Est
carburés siluriens, de schistes carburés et                Sur la marge de la Nurra sarde, le fora-
jaspes (« lydiennes ») carbonifères                    ge DSDP 134 du leg XIII a rencontré un                   Evolution régionale
(Destombes, 1948). La nature des séries                socle constitué de phyllites sériciteuses, de            et paléogéographie des régions
présentes dans ce sondage s’apparente à                métagraywackes peu métamorphisées et                     périphériques
celle rencontrée dans le sondage de                    affectées par une schistosité assez faible,                  L’histoire mésozoïque de la région est
Tramontane 35 km plus à l’est (fig. 4). La             oblique ou parallèle à la stratification. Ce             marquée par la formation du bassin du
présence dans ce sondage de séries tria-               faciès est tout à fait comparable à celui du             Sud-Est au Permien (Debrand-Passard et
siques et, immédiatement plus à l’ouest, de            socle du forage Mistral (Hsü et al., 1973) et            al., 1984) ou au Trias (Baudrimont et
séries jurassiques et crétacées, s’accorde             encore davantage de celui des métasédi-                  Dubois, 1977 ; Curnelle et Dubois, 1986)
avec le schéma d’un socle paléozoïque                  ments rencontrés à la base du forage GLP2.               lors d’une phase de distension qui a réac-
entièrement « dénudé » sous les sédi-                  Ce rapprochement est d’autant plus signifi-              tivé les grandes structures tardi-hercy-
ments tertiaires dans ce secteur du golfe du           catif que le forage 134 se situe au voisinage            niennes. Parmi celles-ci, l’importante
Lion et composé de séries ordoviciennes à              immédiat des puits situés en rebord de                   Faille des Cévennes a contrôlé toute l’évo-
carbonifères (incluant les séries dévo-                plate-forme (Rascasse, Autan, GLP2) si                   lution de ce bassin dans sa partie occiden-
niennes du forage d’Agde Maritime).                    l’on tient compte de la proximité du bloc                tale (fig. 5). Les dépôts sédimentaires

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000                                                                                                                               75
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

                                                                                                                                     marin) des séries jurassiques tectonisées
                                                                                                                es
                                                                                                         en
                                                                                                            n                        intercalées entre des séries « métamor-
                                                                                                     v
                                                                                                Cé                                   phiques » paléozoïques (fig. 3, 4, tabl. 1).
                                                                                            s
                                                                                         de
                                                                                  ille
                                                                                Fa                                                       Les faciès et les microfaunes
                                                                                                                            34       observées indiquent des dépôts de plate-
                                                                                                                                     forme qui se raccordent à ceux rencontrés
                                                                                                                                     à terre dans le forage Sainte-Marie et cette
                                                                                                                                     zone de plate-forme marque donc bien la
                                                                                                                                     limite sud du bassin (profond) du Sud-Est
                                                                                                                                     au Jurassique moyen (fig. 5, tabl. 2).
                                                     Montpellier                                                      3          2
                                                                                                                                         Les niveaux rencontrés dans l’unité
                                                                     CIE1                                       Marseille            mésozoïque inférieure (dolomie, …) se
        Seuil d e 5                                                                                                                  rapprochent de ceux du Trias que l’on
                                                       CAL1   SIR1
                                             AGM1                                        1
                                                                                         1
     Carcassonne
                                           TR1          MS1
                                                                                                                                     retrouve communément comme niveau de
                                                                     AU1
                                                                                                                                     décollement à la base des chevauchements
                        Perpignan pignan                                                                                             dans toute la région languedocienne. La
                                                 RA1                            GLP2
                                                                                                                                     présence de ce niveau triasique supposé et
                                                                                                                                     surtout l’implication du socle paléozoïque
                                                                                                                                     dans ces écailles relativement minces
                                                                                                                                     confirment la faible épaisseur des séries
      1          2           3                   4                          5                             6          AU1
                                                                                                                                 7   mésozoïques dans ce secteur par rapport
                                                                                                                                     aux domaines plus septentrionaux où les
                                                                                                                                     chevauchements tertiaires ont conduit à
Fig. 5.- Principaux éléments de l’évolution paléographique du sud-est de la France au Jurassique (d’après
                                                                                                                                     l’imbrication d’unités mésozoïques plus
Curnelle et Dubois, 1986).
Limite externe de la plate-forme carbonatée du bassin du Sud-Est, 1 : au Jurassique inférieur, 2 : à la                              épaisses (Arthaud et Séguret, 1981).
limite Jurassique inférieur / moyen, 3 : au Jurassique supérieur, 4 : extension de la fosse vocontienne au
Jurassique supérieur, 5 : plate-forme carbonatée au Jurassique supérieur.                                                                 - le forage CALMAR, situé à la limite
                                                                                                                                     entre les secteurs nord-est et sud-ouest de
Fig. 5.- Main elements of the paleogeographic evolution of southeastern France during the Jurassic
(after Curnelle and Dubois, 1986).                                                                                                   la plate-forme du golfe du Lion a été
Outer limit of the Southeast Basin carbonate shelf, 1: during the Early Jurassic, 2: at the Early/Middle                             implanté sur un horst intermédiaire allongé
Jurassic boundary, 3: during the Late Jurassic; 4: extension of the Vocontian graben during the Late                                 NE-SW sur la zone de seuil séparant le gra-
Jurassic; 5: Carbonate shelf during the Late Jurassic; 6: Oil wells in the Gulf of Lions.                                            ben de Vistrenque et le graben central
                                                                                                                                     (fig. 4). Les séries forées (fig. 3, tabl. 1)
                                                                                                                                     correspondent à des faciès de plate-forme
continus depuis le Trias jusqu’au                                dépôts jurassiques de cette plate-forme                             du Jurassique moyen connus dans les
Jurassique supérieur, révèlent de grandes                        méridionale ont donc dû être principale-                            régions limitrophes à terre. On note la pré-
variations d’épaisseur entre le centre et les                    ment carbonatés et d’épaisseur relative-                            sence d’un contact tectonique se situant
bordures du bassin : respectivement plus                         ment limitée au Jurassique, avec toutefois                          au niveau du changement de faciès vers
de 10 000 m et 2 à 3000 m (Baudrimont et                         des variations significatives possibles,                            -3357 m (-3251 m sous le fond de la mer)
Dubois, 1977).                                                   induites par les fractures principales.                             (Mc Donagh, 1983). Ici encore, on
                                                                                                                                     remarque l’absence de toute trace de
    Le résumé de l’histoire régionale                                                                                                dépôts crétacés dans ces unités méso-
                                                                 Nature du substratum mésozoïque
(tabl. 2) montre que durant le Jurassique, le                                                                                        zoïques tectonisées.
                                                                 du golfe du Lion
golfe du Lion et ses bordures ont vraisem-
blablement constitué une vaste plate-forme                           Les diverses études antérieures ont                                 Des éléments de séries mésozoïques
bordant au sud l’important bassin du Sud-                        montré la faible représentation des séries                          ont aussi été reconnus dans les conglomé-
Est (fig. 5). Cependant une extension plus                       mésozoïques dans le golfe du Lion.                                  rats (peu épais) rencontrés à la base de
grande des faciès de bassin en liaison avec                      Néanmoins à terre, les forages situés près                          certains forages dans le golfe du Lion,
le fonctionnement de la faille de la                             de la côte (fig. 4) ont fréquemment ren-                            notamment au niveau du puits GLP2.
Durance est aussi postulée par Monleau                           contré des séries crétacées et/ou juras-
(1986) qui attribue un rôle important au                         siques et en mer, deux forages réalisés                             Epaisseur et extension des séries
Jurasssique, à cette fracturation ainsi                          non loin des côtes languedociennes, ont                             mésozoïques (jurassiques ?)
qu’aux failles transverses NW-SE.                                traversé un substratum ante-rift composé                            dans le golfe du Lion
                                                                 de séries jurassiques (tabl. 1) :
   En admettant un tel contrôle tecto-                                                                                                   Si les séries mésozoïques sont peu
nique des aires de sédimentation et en                               - le forage CICINDELE, implanté à                               représentées et semblent peu épaisses
considérant que la région du golfe du                            proximité de la Camargue, dans le secteur                           dans le golfe du Lion d’après les résultats
Lion s’est située pour l’essentiel au sud                        nord-est de la plate-forme, a rencontré à                           des forages réalisés, une extension bien
du domaine de subsidence principal, les                          faible profondeur (- 481 m sous le fond                             plus large et surtout des épaisseurs bien

76                                                                                                                                      GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000
HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU GOLFE DU LION

plus importantes sont présumées sous la            (fig. 4, 6), le Mésozoïque serait également      à l’affleurement (fig. 4) démontre ici aussi
partie orientale de la plate-forme actuelle        peu épais d’après la sismique réflexion.         la faible épaisseur actuelle du Mésozoïque.
à partir des profils de sismique réflexion.                                                         Ce socle paléozoïque s’approfondit vers le
                                                       Plus à l’est, dans le secteur situé au       nord sous le bassin de la Nerthe au large de
    Dans la partie nord-ouest du golfe, les        sud-est de la Camargue et à l’ouest de la        Marseille. Cette région apparaît fortement
faciès sismiques observés en mer et le pro-        Provence, seule la sismique réflexion per-       structurée selon une direction E-W héritée
longement des structures reconnues à terre         met d’avoir quelques indications sur la          de l’histoire crétacée et clairement séparée
(Gorini et al., 1991) indiquent l’existence        nature du substratum anté-rift en mer. Les       de la plate-forme du golfe du Lion par la
d’une couverture mésozoïque continue               réflexions organisées observées au sein du       faille ou la zone de transfert de
dans certaines régions proches de la côte          socle acoustique indiquent que les séries y      l’Arlésienne (Mauffret et Gorini, 1996).
où son épaisseur peut être estimée à envi-         seraient moins déformées que sur la plate-
ron 2 km. Vers le large, le socle paléo-           forme occidentale. A partir de ces données,           En résumé, au cours de l’évolution
zoïque affleure sans doute sur de vastes           complétées par celles de puits implantés à       triasique et jurassique, le golfe du Lion
secteurs. Cependant l’existence de dépôts          terre près de la côte, des séries jurassiques    apparaît comme une zone de bordure
mésozoïques peu épais et profondément              épaisses sont présumées au niveau du horst       (plate-forme externe ou interne) avec une
enfouis peut y être présumée notamment             de Camargue (Mauffret et Gorini, 1996)           sédimentation nettement plus réduite
au niveau du substratum du graben central.         aussi appelé horst du Rhône (Gorini, 1993)       qu’au centre du bassin (« zone haute »
Les forages en mer ont en effet tous été           (fig. 6). Dans ce secteur, les profils de sis-   Arthaud et Séguret, 1981). Cependant la
implantés sur les reliefs où le Paléozoïque        mique industrielle et le profil ECORS            juxtaposition de zones à faible épaisseur
a été largement dénudé par la tectonique           montrent un réflecteur profond qui est           sédimentaire et de zones à dépôts épais,
ou l’érosion pré-rift. (fig. 4, carte 1).          interprété par Mauffret et Gorini (1996)         reconnus en forage à terre dans les régions
                                                   comme un chevauchement éocène réactivé           côtières ou présumées en mer d’après la
    Dans les secteurs côtiers, les séries          en jeu normal à l’oligocène mais aussi           sismique réflexion, indique qu’une struc-
mésozoïques sont vraisemblablement peu             comme un marqueur de la base d’un bassin         turation plus complexe que celle d’une
épaisses et le substratum anté-Oligocène de        mésozoïque très profond. Par analogie            zone de plate-forme continue et
nature variable est le puits Agde-Maritime,        avec le bassin du Sud-Est, une profondeur        « homogène » a vraisemblablement existé.
implanté à une quinzaine de kilomètres au          de l’ordre de 10 km est présumée par ces         Les grandes fractures ou zones de trans-
sud de Cap d’Agde, a ainsi rencontré un            auteurs pour ce bassin. Le prolongement          ferts qui jouent un rôle important lors du
socle paléozoïque sous les dépôts tertiaires       sur la plate-forme du bassin du Sud-Est          rifting oligocène ont également dû jouer
alors que tous les puits environnants réa-         s’accorde avec les faciès observés au puits      un rôle lors de cette période mésozoïque.
lisés sur la côte languedocienne (fig. 4), de      Istres 101, au nord-est de l’étang de Berre,     Une telle zone transverse NW-SE pourrait
même que le puits Calmar foré à 20 km au           où, au sein des épaisses séries jurassiques      avoir limité au sud le « bassin profond »
nord-est d’Agde-Maritime (fig. 3, 4) ont           et crétacées forées jusqu’à - 5616 m, on         longeant les failles cévenoles et « décalé »
foré des séries mésozoïques.                       rencontre des séries marneuses noires du         vers le sud-est, au sud de la Camargue, la
                                                   Jurassique inférieur et moyen correspon-         zone de dépôt à forte sédimentation.
    A l’ouest du golfe, la répartition des
                                                   dant au faciès profond du bassin du Sud-
séries mésozoïques, estimée d’après les                                                                 A une échelle plus large, les reconstitu-
                                                   Est (in Debrand-Passard et al., 1984 ; De
faciès sismiques lités observés au sein du                                                          tions paléogéographiques sont très incer-
                                                   Gracianski et al., 1998). On notera aussi
substratum acoustique, montre une distri-                                                           taines en raison des grandes incertitudes
                                                   que cette zone, où aurait existé un bassin
bution en « doigt de gant » entre les zones                                                         quant aux positions respectives du bloc
                                                   mésozoïque épais (fig. 4, 5), correspond à
où le socle paléozoïque affleurerait au toit                                                        corso-sarde et de l’Ibérie par rapport à
                                                   la zone d’inflexion des isobathes du Moho
du substratum anté-rift (fig. 4). Cette distri-                                                     l’Europe, illustrées par la variété des
                                                   indiquant une croûte amincie dans ce sec-
bution peut être liée aux événements posté-                                                         reconstitutions cinématiques proposées
                                                   teur (in Guennoc et al., 1994).
rieurs (mouvements pyrénéens, érosion                                                               (ex. Biju-Duval, 1997 ; Sibuet et Collette,
ante- et syn-rift) mais elle peut aussi être,          Vers le sud, cette zone à séries méso-       1991 ; Olivet 1996) (fig. 7). Ainsi au Trias
au moins en partie, héritée d’une paléogéo-        zoïques épaisses serait limitée par les zones    et au Jurassique, les régions bordières du
graphie jurassique et à un jeu des accidents       de socle paléozoïque d’Autan et de GLP2          golfe du Lion ont été, soit la marge ouest-
prolongeant la faille de Nîmes au                  (fig. 4) où seuls des fragments de galets de     sarde dans le cas d’une position très orien-
Mésozoïque.                                        séries mésozoïques ont été recueillis            tale du bloc corso-sarde durant tout le
                                                   (tabl. 1). Là encore, des causes diverses        mésozoïque, soit la marge ouest corse ou
    Au sud de la Camargue, la nature du
                                                   peuvent expliquer une telle différence d’é-      bien encore, un domaine de plate-forme
substratum foré dans le puits Cicindèle
                                                   paisseur de séries mésozoïques dans des          qui aurait prolongé l’ensemble corso-sarde
(fig. 3, 4) révèle la faible épaisseur du
                                                   secteurs très proches : structuration juras-     vers l’est et représenterait le promontoire
Mésozoïque dans ce secteur avant les
                                                   sique, érosion crétacée, ou dénudations          briançonnais (Stampfli, 1995).
déformations pyrénéennes. Cela peut tra-
                                                   postérieures (voir plus loin).
duire une paléogéographie jurassique
différenciée par rapport au domaine situé              Sur la plate-forme provençale, à l’est        Evolution crétacée, déplacements
plus au nord où les séries sont épaisses           de la faille de l’Arlésienne (fig. 6), les                 Ibérie / Europe
et/ou une érosion au Crétacé de dépôts             séries mésozoïques sont connues à l’affleu-
jurassiques initialement plus épais. Vers          rement sur la pente (Froget, 1974). Leur             L’imprécision sur la position des
l’est, au niveau du horst de Beauduc               présence à proximité de socle paléozoïque        plaques à la fin du Jurassique est un élé-

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2000                                                                                                             77
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