Résumé
L’étude structurale de la branche méridionale de l’arc de Castellane nous a permis de confirmer et de préciser le rôle de l’héritage structural mésozoïque, notamment Crétacé inférieur, sur la genèse des structures compressives dans cette branche de l’arc. L’arc de Castellane est constitué d’une couverture sédimentaire mésozoïque à cénozoïque plissée et écaillée, décollée de son substratum cristallin et tégumentaire, par l’intermédiaire d’une zone de décollement incluant les évaporites du Keuper et du Lettenkhole. Du fait de ce décollement, le prolongement dans le socle des paléofailles normales mésozoïques est complètement masqué par du bourrage tectonique dans les niveaux évaporitiques. La réalisation de trois coupes régionales équilibrées N-S permet de supposer l’implication tectonique du socle au nord de l’arc, à proximité du Dôme de Barrot et du faisceau de Rouaine. La quantité de raccourcissement de la couverture, entre des repères comparables, a été estimée à 17-18 km ± 1,5 km, selon la coupe considérée. D’un point de vue chronologique, la branche méridionale de l’arc de Castellane, comme sa branche occidentale, sont des structures essentiellement miocènes. Les premiers chevauchements apparaissent au Miocène inférieur-moyen et se créent probablement suivant un dispositif de propagation « en-séquence » de la déformation. Au Miocène supérieur, l’arc de Castellane atteint l’avant-pays provençal : l’absence de couverture sédimentaire à accréter à l’aplomb du massif des Maures-Tanneron entraîne un changement de cinématique et la création de chevauchements hors-séquence à l’intérieur de l’arc lui-même (Baous, chevauchement de Séranon). Certaines structures tectoniques continuent à être actives au Pliocène (nappe de Digne, faisceau de Rouaine, anticlinal de Gourdan, chevauchement du Mont Vial). La direction de contrainte régionale miocène, déterminée par l’analyse microtectonique dans la branche méridionale de l’arc, est orientée en moyenne NNE-SSW, comme dans la branche occidentale et dans la partie la plus interne de l’arc (Hamiti, 1994). La genèse de l’arc de Castellane a mis en jeu un certain nombre de paramètres géométriques, rhéologiques et mécaniques. Parmi ceux-ci, un rôle important est attribué à l’héritage structural, au partitionnement et à l’épaisseur de la couverture sédimentaire à accréter ; ces trois paramètres étant à l’origine de rotations dans les paléochamps de contraintes locaux et de la présence de changements complexes dans les modalités de propagation de la déformation.
Abstract
One objective of this study is to show the influence of east-west-trending Early Cretaceous rift structures (Dauphino-Vocontian basin) on the Miocene structural development of the east-west-trending southern branch of the Castellane fold-thrust belt. The dominant east-west-striking normal faults formed during the Early Cretaceous rifting between Castellane and Nice had a major influence on the Miocene south-directed folding and thrusting. The north-south- and east-west-striking normal faults formed during the Lias to Portlandian (Dardeau, 1983) and Cenomanian to Senonian (Digne nappe: Pelline-Chabert, 1996) were not observed in our study area, in spite of their important structural control on the opening of the Dauphino-Vocontian basin. Three parallel balanced cross sections, constructed perpendicular to the NNE-SSW shortening direction of the Castellane fold-thrust belt, constrain the amount of shortening between the foreland and the northern edge of the fold-thrust belt at 17-18 km ± 1.5 km. This estimate is significantly lower, by between 3 and 10 km, than the estimates of previous authors (Ritz, 1991; Erout and Lhote, 1991; Thibault, 1995; Lickorish and Ford, 1997; Ford et al., 1999) . The major décollement of the Castellane fold-thrust belt occurs in Middle to Late Triassic evaporites, separating the folded and thrusted sedimentary cover from large basement highs that include the Verdaches dome exposing Carboniferous basement in the northwest, the Barrot dome exposing Permian rocks in the northeast, and the Argentera massif exposing Permian rocks and Hercynian basement rocks in the north. East-west striking normal faults controlling south-directed folds and thrusts of Miocene age within these basement highs and within the Castellane arc sedimentary cover are obscured by deformed and remobilized evaporites along the décollement. The main phase of southward-directed folding and thrusting of the southern Castellane arc is of Miocene age, although minor pulses of Oligocene and Pliocene to Quaternary deformation are present. The Early-Middle Miocene thrusts formed by in-sequence southward propagation. Southward Early-Middle Miocene overthrusting to the Esterel-Tanneron massif, an area of thicker basement lacking a sedimentary cover, halted the southward in-sequence propagation and caused the formation of out-of-sequence back thrusts (Baous, Audibergue and Seranon thrusts) in the previously formed thrust pile. Thrusting continued into the Pliocene with the Digne nappe to the northwest and the western part of the Nice area to the southeast. Microtectonic data show that the main compressive direction of the Castellane fold-thrust belt is similar to the NNE-SSW direction noted by previous workers in its western and internal areas (Faucher et al., 1988; Hamiti, 1994; Aubourg et al., 1999). Up to 40° variability in the compressive directions can be explained by variations in local transport directions for each thrust sheet, which was probably structurally controlled by east-west-striking normal faults of Early Cretaceous age. We conclude that the main controls on the Castellane fold-thrust belt are a combination of factors that include boundary conditions, inherited normal faults, lithologic variations, variations in sedimentary thicknesses, the locations and efficiency of décollement layers, and strain partitioning. Some of these factors, such as the effects of the inherited east-west norma
l faults on the fold-thrust structures, were previously underestimated in the frontal fold-thrust belts.
Dernière mise à jour le 02.07.2015