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Lithostratigraphie et biostratigraphie des formations paléocènes et éocènes entre Bayonne et Pau (SW France) - 21/03/08

Doi : 10.1016/j.revmic.2005.06.002 
Károly Sztrákos
Hall A3, 35, rue Savier, 92240 Malakoff, France 

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Résumé

La lithostratigraphie et la biostratigraphie des formations paléocènes et éocènes ont été revues à partir de 18 sondages datés, situés dans les unités tectoniques allochtones basques, de Peyrehorade, Sainte-Suzanne et de Sauvelade ainsi que dans l'autochtone de l'anticlinal de Pey-Saint-Lon, du bassin d'Arzacq et du sillon nord-pyrénéen. La corrélation des formations reconnues dans les sondages et dans les affleurements a permis d'esquisser l'évolution sédimentaire de cette région pendant le Paléogène inférieur et de dater les différentes étapes de la tectonique compressive pyrénéenne, à partir des lacunes sédimentaires et des arrivées détritiques syntectoniques. La Formation de Lasseube est reconnue sur l'ensemble des secteurs. La sédimentation se différencie au cours de l'intervalle Sélandien supérieur-Yprésien inférieur. Dans le sillon nord-pyrénéen et dans les unités de Peyrehorade, Sainte-Suzanne et de Sauvelade, la Formation de Pont-Labau argilodétritique est bien développée, où tous les membres (Guillempau, Latapy, Néez, Libaros et d'Artigueloutan ; zones P 3b supérieure-P 6b ; NP 5 supérieure-NP 11) sont présents. Une lacune avec érosion, qui comprend les zones P 3b supérieure-P 4a supérieure et NP 5 supérieure-NP 7 caractérise les unités basques, l'anticlinal de Pey-Saint-Lon et la partie occidentale du bassin d'Arzacq. La sédimentation n'y recommence que dans la zone P 8, avec les dépôts mésobathyaux du Membre de Cassoua et se poursuit avec le Membre d'Artigueloutan (faciès de transition vers la Formation du Louts) ou avec des calcaires proches de ceux de la Formation de Meilhan. La Formation de Gan montre une polarité est-ouest. À l'est, entre l'unité de Sainte-Suzanne et le sillon nord-pyrénéen, elle est argileuse à dominant infralittoral, excepté un passage circalittoral à épibathyal dans sa partie inférieure (zone P 7), riche en foraminifères planctoniques. Elle est détritique et carbonatée à l'ouest (Sainte-Marie-de-Gosse 1). La Formation de Donzacq bathyale semble transgresser sur une surface déjà structurée. Il existe deux domaines pendant le Lutétien : continental à infralittoral au sud et bathyal au nord (formations de Saint-Geours-d'Auribat et de Miretrain, avec une zone de transition plus ou moins large, prise dans les fronts de chevauchements). Deux nouvelles formations, les formations d'Orthez et de Sorde-l'Abbaye sont proposées et la définition des Marnocalcaires de Saint-Barthélémy (Douvillé, 1905) a été modifiée. La Formation d'Orthez (unité de Sauvelade) est constituée de marnes et de conglomérats continentaux avec des intercalations infralittorales, carbonatées et appartient aux sous-zones NP 15a et b. La Formation de Sorde-l'Abbaye (unité de Peyrehorade et unités basques p. p.) est carbonatée, infralittorale (Lutétien-Priabonien). La Formation de Saint-Barthélémy comprend des conglomérats syntectoniques, des calcaires turbiditiques et des marnes pélagiques dans la partie centrale des unités basques (NP 15a-NP 16). Le Bartonien et le Priabonien sont carbonatés dans le bassin d'Arzacq (Formation de Siest). Sa base se décale dans le temps : Lutétien supérieur (zone SB 16) à l'est et Bartonien supérieur puis Priabonien à l'ouest (zones SB 17/18 et SB 19). La sédimentation est argileuse (Formation de la Côte des Basques) sur la façade atlantique, dans la partie centrale des unités basques ainsi que dans le synclinal de Bayonne-Cauneille. Les variations importantes d'épaisseurs marquent les phases tectoniques au sommet de la Formation de Lasseube au nord (érosion anté-NP 8), des membres de Néez (limite NP 7/NP 8) et d'Artigueloutan (limite NP 11/NP 12) et de la Formation de Gan (limite P 8/P 9). Les conglomérats et brèches syntectoniques indiquent l'arrivée des fronts de chevauchements dans le Membre de Libaros (NP 8), à la base des membres du Pillardou et d'Artigueloutan (NP 9b, c-NP 10), dans la Formation de Saint-Geours-d'Auribat (NP 14b) et entre les zones NP 15a et NP 16 (formations d'Orthez et de Saint-Barthélémy).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

The lithostratigraphy and biostratigraphy of the Paleocene and Eocene formations have been reconsidered on the basis of 18 dated boreholes that intersect the Basque Country, Peyrehorade, Sainte-Suzanne and Sauvelade allochthonous tectonic units, as well as the autochthonous units of the Pey-Saint-Lon anticline, the Arzacq Basin and the North Pyrenean Trough. Correlation of the formations identified in the boreholes and at outcrop has made it possible to outline the sedimentary evolution of this region during the Early Paleogene and to date the various stages of Pyrenean compression on the basis of sedimentary gaps and syntectonic detrital input. The Lasseube Formation is present over the entire study area. Sedimentation becomes differentiated during the Late Selandian-Early Ypresian period. In the North Pyrenean Trough and in the Peyrehorade, Sainte-Suzanne and Sauvelade units, the detrital-clayey Pont-Labau Formation is well developed and all its members are represented (Guillempau, Latapy, Néez, Libaros and Artigueloutan; zones upper P 3b-P 6b; upper NP 5-NP 11). A sedimentary gap showing erosion, and involving zones upper P 3b-upper P 4a and upper NP 5-NP 7, characterises the Basque units, the Pey-Saint-Lon anticline and the western part of the Arzacq Basin. Sedimentation recommences in zone P 8 with middle-bathyal deposits of the Cassoua Member and then continues with the Artigueloutan Member (transition facies towards the Louts Formation) or limestone resembling that of the Meilhan Formation. The Gan Formation shows an east-west polarity. In the east, between the Sainte-Suzanne Unit and the North Pyrenean Trough, the formation is argillaceous with a dominant neritic character, apart from a circalittoral to epibathyal passage in its lower part (zone P 7) containing numerous planktonic foraminifera. The formation is of a detrital and carbonate nature in the west (Sainte-Marie-de-Gosse 1). The bathyal Donzacq Formation appears to transgress a previously deformed surface. Two domains existed during the Lutetian: a continental to neritic domain in the south and a bathyal domain in the north (the Saint-Geours-d'Auribat and Miretrain formations) separated by a variably thick transition zone that is affected by thrust fronts. Two new formations - the Orthez and Sorde-l'Abbaye formations - are proposed, and the Marly limestone formation of Saint-Barthélémy (Douvillé, 1905) is redefined. The Orthez Formation (Sauvelade Unit) is composed of marl and continental conglomerate with neritic carbonate interbedding and belongs to the sub-zones NP 15a and b. The Sorde-l'Abbaye Formation (Peyrehorade Unit and the Basque units p. p.) is composed of neritic carbonate sediments (Lutetian-Priabonian). The Saint-Barthélémy Formation is made up of syntectonic conglomerate, turbiditic limestone and pelagic marl in the central part of the Basque units (NP 15a-NP 16). The Bartonian and Priabonian stages are characterised by carbonate sediments in the Arzacq Basin (Siest Formation). Its base is diachronous: Upper Lutetian (zone SB 16) in the east and Late Bartonian grading to Priabonian in the west (zones SB 17/18 and SB 19). The sediments are argillaceous (Côte des Basques Formation) along the Atlantic coast, in the central part of the Basque units and in the Bayonne-Cauneille syncline. Major thickness variations reflect tectonic phases at the top of the Lasseube Formation in the north (erosion pre NP 8), the Néez Member (NP 7/NP 8 boundary), the Artigueloutan Member (NP 11/NP 12 boundary), and the Gan Formation (P 8/P 9 boundary). The syntectonic conglomerate and breccia indicate the development of thrust fronts in the Libaros Member (NP 8), at the base of the Pillardou and Artigueloutan members (NP 9b, c-NP 10), in the Saint-Geours-d'Auribat Formation (NP 14b) and in the Orthez and Saint-Barthélémy formations (between zones NP 15a and NP 16).

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Mots clés : Paléocène, Éocène, SW Aquitaine, Lithostratigraphie, Biostratigraphie

Keywords : Paleocene, Eocene, SW Aquitaine, Lithostratigraphy, Biostratigraphy


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Description des unités lithostratigraphiques

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Vol 48 - N° 4

P. 257-278 - novembre 2005 Retour au numéro
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