Etude sédimentologique des dépôts clastiques de plate-forme de I'Ordovicien inférieur, Montagne Noire (France)

Résumé

Dans les environs de Roquebrun (Hérault, Montagne Noire), on observe es grès et des schistes de l'Ordovicien inférieur, affectés par une forte déformation tectonique. Les dépôts les plus jeunes de cette série, objet de l'étude, ont une puissance d'environ 1 500 m. Cette série appartient à l'Arénigien inférieur et est recouverte en discordance par le Silurien et le Dévonien. La présence de fossiles marins dans la série clastique du groupe de Roquebrun indique qu'il s'agit de dépôts de plate-forme. Six lithofaciès ont été distingués (A B CD E et F) : Le Lithofaciès A comprend des schistes et des shales dépourvus de niveaux gréseux. Le lithofaciès B est composé de schistes analogues dans lesquels sont intercalés de minces bancs de grès présentant souvent des traces de Phycodes. Le lithofaciès C correspond à des bancs de grès où sont intercalés des schistes en fins niveaux comportant également des Phycodes. Le lithofaciès D comprend des grès quartzeux sans intercalations de schistes. Ces grès sont constitués en bancs à stratification entrecroisée en mamelons formant des barres bien visibles de quartzites de plusieurs mètres de puissance. Des traces de Daedalus et des coquilles de lingules représentent les fossiles les plus fréquents. Le lithofaciès E est formé par des séries finement stratifiées de schistes et de grès quartzeux à ripple marks et à stratifications obliques. Daedalus est également présent. Enfin le lithofaciès F regroupe des schistes et des siltites au sein desquels sont parfois intercalés des bancs de grès quartzeux. En ce qui concerne les traces fossiles, on rencontre Cruziana, pas de Phycodes. Ces six lithofaciès forment des séries cycliques et régulières. La partie inférieure de la série est constituée de cycles du type A B C-A B C. Au-dessus viennent des cycles DEDE-F-DEDE, auxquels succèdent des cycles A B C puis l'ensemble se termine par des schistes monotones dépourvus de termes arénacés. Le passage brutal des cycles A B C aux cycles D E F indique une césure dans l'histoire sédimentaire. L'absence de termes arénacés dans Ia partie supérieure est un autre fait marquant dans la sédimentation. Plusieurs indices montrent l'existence d'une activité tectonique synsédimentaire dans les zones proches du milieu de dépôt. Le taux d'accumulation est beaucoup plus élevé pendant l'Arénigien inférieur qu'au Cambro-Trémadocien. Ceci s'explique pur une accélération de la subsidence à mettre en relation avec une tectonique en expansion. De même la disparition brutale du matériel arénacé dans la partie supérieure de la série a probablement une cause tectonique. Les sédiments clastiques de Roquebrun s'interprètent comme des dépôts de mer épi-continentale ouverte où prédominent les tempêtes. Les lithofaciès A à C y sont ainsi considérés comme des sédiments de plate-forme à caractère proximal subtidal croissant et les lithofaciès D à F assimilés à un complexe lagunaire à chenaux. Les lithofaciès D à F ont par ailleurs été interprétés par Eschard (in Courtesolle et al. 1985) comme des barres de tempête formées à proximité de la côte. Trois scénarios sont proposés pour l'ensemhle de Ia série étudiée. 1. Dépôt de plate-forme externe avec formation intermittente de barres de tempête lors d'un niveau marin bas ; 2. Dépôt de talus clastique avec formation locale d'un faciès de plage sur haut fond tectonique lors d'un niveau marin bas ; 3. Modèle identique de talus clastique mais la formation du faciès de plage est alors la conséquence d'un niveau marin plus bas et correspond à une limite de séquence. D'après les données disponibles, aucun de ces modèles ne peut être mis en avant. En tout cas, le caractère cyclique du Groupe de Roquebrun est le résultat de variations régionales du niveau marin. Le plus bas niveau marin est indiqué par le début du cycle DEF (buse de lu cluse de l'Orb). Biostratigraphiquement, ce niveau se situe dans la zone à Deflexus de l'Arénigien inférieur. Seule la comparaison avec d'autres régions permettra de dire s'il s'agit d'un événement local ou global.